Особым институтом стали в советской системе кружки, прямо относящиеся к сфере знания — в школах и вузах. Функцией школьных кружков, которыми руководили энтузиасты-учителя, было разбудить интерес к предмету и поддерживать маленькое сообщество, занятое чтением, обсуждением и экскурсиями. Кружки при вузах, напротив, предоставляли лаборатории, материалы и оборудование для экспериментальной работы подростков. Уже в начале 50-х годов практически все вузы держали такие кружки, и это было поистине великое дело. Кружки стали массовыми, они имели информационную поддержку СМИ. Например, газета «Комсомольская правда» проводила всесоюзные конкурсы по решению математических задач.
Существенная часть советских ученых и инженеров испытала счастье экспериментальной работы и творчества именно в таких кружках, и оно сыграло важную роль в становлении их характера и мышления. Знание у них с самого начала соединялось с деятельностью, «к голове пришивали руки». В 1952–1953 гг. ребята из кружков Московского авиационного института во дворах гоняли на корде авиамодели с моторами, а вокруг стояла толпа мальчишек. В 1954–1955 г. они уже испытывали на станке ракетные двигатели, рев на всю округу. А потом на корде уже летала миниатюрная крылатая ракета. Триумф знания воочию!
В конце 50-х годов группа физиков и математиков (академики М.В. Келдыш, П.Л. Капица, И.К. Кикоин и М.А. Лаврентьев), работавших на стыке фундаментальной и прикладной науки, предложила важное новшество в системе образования школьного уровня. При поддержке оборонных министерств по решению ЦК КПСС была создана система физико-математических интернатов и специализированных физико-математических школ. В начале 60-х годов возникли физико-математические школы-интернаты в Москве, Ленинграде, Новосибирске. Страна была разделена на три зоны, приписанные к этим городам. В каждой зоне проводился отбор школьников, которых приглашали учиться в этих школах.
Были учреждены всероссийские и всесоюзные физико-математические и химические олимпиады. Тогда же был создан юношеский физико-математический журнал «Квант» под совместным руководством АН СССР и Академии педагогических наук СССР. Редколлегия журнала вела просветительскую работу со школьниками страны, проводя летние и зимние физико-математические школы и конференции, а также по переписке. Она же возглавляла работу методической комиссии и формировала жюри всесоюзных математической и физической олимпиад. Статус олимпиад был очень высоким — Всесоюзную математическую олимпиаду возглавлял академик А.Н. Колмогоров.
