沙塔洛夫教学法，就是原苏联的沙塔洛夫创造的“纲要信号”图表法。沙塔洛夫认为，既然人们能借助于各种新的生产工具减轻体力劳动的负担，作为教师就应该创立一种科学的教学方法，以减轻学生的负担，提高教学质量。“纲要信号”图表教学法正是基于这一观点建立起来的。
(一)设计原理
沙塔洛夫教学法，是以纲要信号(或称依靠性信号)图表法为核心的，包括课堂讲授、复习巩固、家庭作业，直到提问、记分以及如何活跃学生思维在内的一整套教学法体系。在传统的教学法中，理论知识一般都采用“小块”讲解的方法，即在讲完一条或几条原理之后，立即进入实践阶段--作练习或解习题。而沙塔洛夫，他把心理学的研究成果运用于实践，认为只有从抽象到具体，才能更完整地认识具体事物及其相互间的有机联系。为此，他使用“纲要信号”图表“大块”地讲授理论知识，然后再转入大量实践的教学方法。“纲要信号”图表，是一种由字母、单词、数据或其他“信号”组成的直观性很强的教学辅助工具。这种图表通过各种“信号”简明扼要、直观形象地把所需掌握的知识表示出来。图表必须有利于发挥学生的联想能力和现实记忆能力，并提高学生的逻辑思维能力和概括能力，使学生更好地掌握知识，加快教学进程。这种教学方法可以改变过去那种孤立地讲授某条定理、某一规则、某一概念的传统方法，使学生把所学习的新知识的各个部分放在一个整体中来理解，这样就容易认清各部分知识之间的内在联系，加以对比，得出合乎逻辑的结论。沙塔洛夫为了实施“大单元”教学的思想，把教材加以综合处理，使“小块”知识联结成“大块”知识，即联结成一个个的“大单元”。
(二)课堂操作程序
“沙氏教学法”的主要精神体现在它的关于课堂讲授和复习巩固的六个阶段上。这六个阶段是：
(1)教师按教材内容详细讲解；(2)出示“纲要信号”图表进行第二次讲解；突出重点、分析难点，指出各部分之间的联系并加概括；(3)把小型“纲要信号”图表发给每一个学生进行消化，然后将图表贴在各自(为此而准备)的手册里，与此同时，把课上使用的大型图表贴在教室墙上，以便同学们利用课余时间经常复习巩固，或弄清课上遗留的问题；(4)要求学生回家后按教科书和“纲要信号”图表进行复习；(5)第二次课，让学生根据记忆，在各自的练习本上画出前节课上的“纲要信号”表；(6)让学生在课堂上按图表回答问题。
可将这六个阶段浓缩为：(按教材)讲解--(出示“纲要信号”)讲解--消化“纲要信号”--复习--再现--回答。沙塔洛夫还建议在进行新的内容时讲授两遍：第一遍由教师详细讲解，出示图表后，教师再讲一遍。第二遍突出主要问题，弄清问题的逻辑关系并突破难点。图表要力求醒目，表上所标志的要点可涂上红色，次要点涂上绿色。课上让学生把“纲要信号”迅速地画在笔记本上，课后又把这一信号图表挂在教室墙上，直到下一次上新课时才作更换。
在此期间，学生们可以反复看见这张图表，不断加深印象，还可以在课余借助这张图表互相询问，互相答疑，回家复习时就无需花费太多时间了。根据图表所列要点了解学生学习情况，评定学习成绩，不仅比过去要简便得多，而且每个学生用于口头答题的时间都能增加两三倍，加之在答题的时候允许查看图表，这就有助于学生发展语言表达能力，加强在发言时的逻辑性和连贯性。
纲要信号图示教学法，还规定了如下一些辅助措施：
(1)建立练习完成的情况登记表。沙塔洛夫让学生完成作业后，在相应的表格内作上记号。他认为测验也是一种练习。每次测验都在学生完成作业的基础上进行。测验前一周要预先通知。题目不宜太难，要使认真完成作业的学生，都能相对地得到好成绩，使登记表成为学生自觉学习的动力。
(2)制定相互检查记录表。教师在讲完五、六节课以后，提出二三十个问题，先由教师逐题解答，然后让学生做好准备，在指定的时间里互相问答，互相检查，并把检查结果记录下来。
(3)公开学生成绩表。教师将课内外的全部成绩，都登记在一张表上。五分用钢笔登记，三分四分用铅笔登记，二分暂不登记。以使每个学生都有机会重新答题，改变成绩表上的分数。沙塔洛夫认为在教学过程中，最可怕的莫过于学生对学习失去信心，这样他的学习愿望就会逐渐消失。教师企图用二分迫使学生学习，结果只能导致学生抄袭，或者由于害怕而厌恶学习、逃避学习。只有当落后的学生都对学习寄予希望的时候、班级才能出现良好的学习气氛。
事实证明，应用沙塔洛夫教学法，可以提前教完大纲所规定的内容。剩余时间则可用于练习或复习，使所学知识掌握得更加巩固。
学生们普遍感觉到负担减轻了，成绩却提高了。
只要认真地观察并分析这一教学程序，便可发现：由于它借用了富有概括性“纲要信号”，因而具有一些传统教学法所没有的优点，如：
一定程度地体现了教育心理学的某些原则；增强了教学的生动性，促进了学生迅速、牢固地掌握教学大纲规定的知识；节约了教学时间。
从方法来看所谓纲要信号，就是在小纸片上，用记号、箭头、个别的词和句、数字，或其他“信号”把好几节课的教材加以代码处理。
构成简图的形式，这是一种直观性很强的教学辅助工具，这种图表，通过各种示范符号、多种色彩，提纲挈领、简明扼要地把需要重点掌握的知识形象地表现出来，以帮助学生理解知识的整体及其内在联系。最重要的是，纲要信号里面包含的不是单纯的信息，而是运动着的信息--即迂回曲折的思路的发展。在课堂上，学生听教师讲解，实际上是教师把纲要信号变成“有声”的东西，而学生的努力，并不是单纯要把这种纲要记住，而是要理解它。
沙塔洛夫指出，这种纲要信号并不是一种学习提纲，而是以特殊的形式列于纸上的一组供学生思考用的关键性的词汇、符号或其他信号。纲要信号有可能使学生把教师要求学习的课文加以压缩或扩展，而且这种压缩或扩展的作业本身又是每个学生都力所能及的。
纲要信号法帮助学生抛弃了死记硬背的笨方法。学生不仅能够在教师叙述时细心领会教师的思想，而且就在这时他们已经能够顺着教师的思路像穿过迂回曲折的迷宫一样与教师同声叙述下去。因此，沙塔洛夫说，这种纲要信号是一种强大的心理学教育学武器，它的潜在力量实际上是取之不尽的。
在纲要信号中，一切都是重要的：无论是它的内容，还是它的格式和着色，当然还有它”的信息量。优化合成的纲要信号是提供给学生进行多次学习研究(逻辑加工)那些最本质和最重要的、必须达到记忆水平的信息的基本框架。对信息的如此研究，正是一项用来巩固那些具有相当数量的并且应使其达到长期记忆水平的信息的有效措施。
当然，即使是有经验的教师，要编制一份优化组合的纲要信号也要花费好几个小时的时间。因此，低年级学生自己是不可能编制这种纲要信号的。但是，它却给学生提供了范例，学生能完全直观地“看见”教师的思路，他们学着跟教师完全一样地思考，就跟学习“刨和锯”一样，重复着教师思考的动作，渐渐地学生就掌握了思维的技巧，他们开始脱离教师使用的方法，而开始独立地思考了--即他们学会了学习。