Die Erweiterung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts war das Anliegen sowohl neuhumanistischer wie aufklärerischer Bildungsreformer. Die gesellschaftliche Entwicklung im 19. Jhd., Industrialisierung und Technisierung ließ dessen Berücksichtigung immer notwendiger erscheinen. Etwas Arithmetik und Geometrie hatten schon zum Pensum der Klosterschulen gehört. Der nunmehr 3 bis 4-stündige Unterricht wurde anspruchsvoller. Rechnen mit Wurzeln und Logarithmen, das Lösen von quadratischen Gleichungen und die Trigonometrie galt es jetzt zu bewältigen.
 Den im Lauf der Zeit ständig steigenden Anforderungen waren aber nicht alle Seminaristen gewachsen. In keinem anderen Fach ist der Unterschied der persönlichen Fähigkeiten so groß wie eben in der Mathematik. 1851 regte daher der Studienrat die Durchführung des Unterrichts in gesonderten Abteilungen für die Begabtesten und die Schwächeren an. Auch damals stöhnte also ein Teil der Schüler unter der Last der Mathematik. Der Plan wurde leider nicht realisiert.
Aber wenn auch akzeptiert wurde, daß nicht alle Schüler zu den Gipfeln der höheren Mathematik vorstoßen konnten, so wurde doch auf die Beherrschung der Grundlagen in Arithmetik und Geometrie und ihrer praktischen Anwendung großen Wert gelegt. Schließlich oblag den Semi-naristen später als Pfarrer die Aufsicht über die Volksschulen und sie sollten deshalb den dort zu behandelnden Stoff sicher beherrschen.

Der Physik-Unterricht wurde in den Seminaren neu eingeführt und im letzten Schuljahr meist einstündig gehalten. Ziel war, allgemein Wissenswertes anschaulich zu vermitteln. Ein Gesamtüberblick über das Fach wurde nicht angestrebt. Für die Experimente mußten entsprechende Demonstrations-Apparate angeschafft werden. An den Geräten der ersten Jahre läßt sich ablesen, daß die Schwerpunkte auf Mechanik und Elektrizitätslehre lagen. So wurden etwa zur Erläuterung der von Archimedes entdeckten Hebelgesetze u.a. ein Flaschenzug und zur Erklärung der hydrostatischen Gesetze kommunizierende Röhren sowie eine archimedische Wasserschraube benutzt. Die Lehrsätze der Mechanik konnten ja meist an alltäglichen Gegenständen veranschaulicht werden. Bei der verhältnismäßig jungen Eelektrizizätslehre waren die Lehrer dagegen ganz auf Apparaturen angewiesen. Der findige Repetent Plieninger baute sogar mit 6 Glasflaschen selbst eine Batterie, die als Spannungsquelle für elektrische Experimente diente.
1822 umfaßte der physikalische Apparat gerade 21 Geräte. Für die Optik standen z.B. nur eine konvexe Linse und ein Prisma zur Verfügung. Zwar wurden die Lehrmittel laufend ergänzt, doch mit der rasanten wissenschaftlichen und technischen Entwicklung konnten sie nicht mithalten.
 Ein Seminarist um 1860 berichtete in seinen Erinnerungen über den Versuch mit einer Vacuumpumpe: "Für die Physik fehlte es sehr an Apparaten. Wir sahen einmal gespannt zu, ob in der Luftpumpe eine Fliege tot umfallen würde. Aber sie war äußerst fidel und nach 3 bis 4 Minuten rief Bockshammer: "´s duat net, ´s hat aber vor 4 Johr au net doa."

Um 1860 bemühte sich der Studienrat wegen der zunehmenden Bedeutung der naturwissenschaftlichen Fächer um eine Verbesserung des Physikunterrichtes. Man war sogar bereit, neue Lehrer dafür einzustellen. Der Plan wurde dann jedoch für die Seminare verworfen, da man eine Überlastung der Seminaristen durch den zusätzlichen Unterricht befürchtete. Von den anderen Naturwissenschaften war zunächst nur Geographie im Stundenplan vorgesehen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Geographie der Antike lag.
Seit Mitte des 19. Jhd. wurden innerhalb des Physikunterrichts einige Stunden der Chemie eingeräumt. Für naturkundlich interessierte Schüler war dies zu wenig. Der spätere Naturforscher Gustav Jäger, 1846-1850 Seminarist in Urach, beklagt in seinen Erinnerungen den geringen Stellenwert der Naturwissenschaften, die von den Lehrern als "Allotria" bezeichnet worden seien. In seiner Freizeit ging er allerdings seinen Neigungen nach und stellte auch ungehindert Vivarien mit Salamandern, Molchen und Eidechsen auf.