Seminari direktoriks saades oli J. Käis küll uuendusmeelne, kuid veel mitte välja kujunenud uuenduspedagoog. Võru õpetajateseminari rajas J. Käis töökooli põhimõttel. Õppetöö korraldati nii, et see toimuks õpilase vabal tahtel ja seesmisel sunnil. Töökooli nõudeks on vaba töö kogu tööprotsessi kestel. Tööprotsess kõigis tema astmeis tuli õpilasel sooritada iseseisvalt. Seepärast püüti alla kriipsutada isetegevaid momente kõigis õppeainetes, eriti aga maateaduses, emakeeles, loodusõpetuses, matemaatikas/…/ Õppetöö edukuse pandiks isetegevuse põhimõtteil on laste huvi töö vastu. (Võru õpetajateseminar. Tegevus ja uuenduspüüded. 1936, lk 107.) Lugedes, õppides ja uusi tööviise tegelikus koolitöös katsetades asus J. Käis rajamaalgõpetuse metoodika aluseid.
Alates 1924/25. õppeaastast rakendas ta seminari harjutuskoolis 1. ja 2. õppeaastal keskustust üldõpetuse näol, mida Rakvere Õpetajate Seminaris oli edukalt katsetanud Jüri Parijõgi. Algõpetuse keskmeks kujunes uus õppeaine kodulugu, mis kitsamas mõttes tähendas 3. õppeaasta kursust ettevalmistusena loodusloo, maateaduse ja ajaloo õpetamiseks. “Kodulugu oli kooliuuendusliikumise üheks olulisemaks komponendiks, mida propageeris, mille vajalikkust põhjendas ja mille metoodikat arendas kooliuuendusliikumise tuumik eesotsas Johannes Käisiga.” (A. Vallner, Kodulugu kodanliku Eesti koolides ja J. Käisi osa selle põhjendamisel. Nõukogude pedagoogika ja kool V. 1969, lk 45). Toetudes VÕS-i harjutuskoolis saadud kogemusele, üldistas J. Käis koduloo õpetamise metoodilised nõuded ühes praktiliste töönäidetega seminari aastaraamatus “Teel töökoolile” I (Võru, 1924). Koduloo õppekavva võtmisega oli kooli toodud ka uus õppeprintsiip — kodulooline vaateõpetus, see oli 1. ja 2. õppeaasta kursus, mille käigus laps saab harjutada kõiki oma meeli. Ainesüsteemil põhineva ettevalmistuse saanud vanema põlvkonna õpetajatele valmistas selle rakendamine raskusi ja tekitas rahulolematust.
Siinkohal oleks asjakohane meenutada J. Käisi kui kodumaise loodusõpetuse metoodika ja koolifenoloogia rajajat, kelle sellesuunaline töö ei lõppenud Võru seminariga. Tema autorinimi on rohkem kui sajal õpikul ning käsiraamatul ja kolm korda rohkemate artiklite all. J. Käisi pedagoogilises pärandis on kaheldamatult väärtuslikumaid osasid kooli loodusevaatluste metoodiliste aluste viimistletud läbitöötamine. Just siin on tema loodusõpetuse metoodika pidepunkt. Ta koostas loodusevaatluse vihikuid ja üksiklehti ning lugemikke. J. Käisi lugemikud paeluvad hea lastekohase stiili ja teemat laiendavate küsimustega, vaatlusvihikutes hinnatakse nende jõukohasust ja huvitavust. 1930. aastate lõpul organiseerib J. Käis õpetajatest vaatlusvõrgu ning avaldab fenokokkuvõtted Õpetajate Lehes. Pärast tema elutee katkemist hakkab fenoloogilisi vaatlusi koordineerima Eesti NSV Teaduste Akadeemia juures asuv Loodusuurijate Selts. Vähem tuntud on J. Käis loodusteadlasena nüüdislooduskaitse ühe mõtestaja ja sihtjoonte seadjana. Tema varasemad uurimused on puhtalt loodusteaduslikud. Artiklis “Munamägi ja tema ümbrus” (ilmus ajakirjas Loodus 1922-1924) täpsustab ta Munamäe kõrgust. 1923. aastal ilmub uurimus “Võru järved” 1924. aastal kirjutab ta koguteosele Võrumaa peatüki “Taimkate”. J. Käisi töö on hinnatav ka looduskaitse ühe mõtestaja ja sihtjoonte seadjana Eestis. Ta loob seose looduskaitse ja kodu-uurimise vahel soovitab peamised looduskaitset ja kodu-uurimist ühendavad töövormid, formuleerib Eesti praktikas tookord veel vähetuntud “loodusmälestise” , “rahvuspargi” jt mõisted ning teeb ettepanekud mida peaks Eestis kaitsma (J. Eilart. Johannes Käis loodusõpetuse metoodika ja koolifenoloogia rajajana. Rmt: Koolile pühendatud elu. 1985 lk 62-77)
1920. aastate lõpul hakkas J. Käis algkooli vanemas astmes katsetama individuaalse tööviisiga, millega ta oli tutvunud Inglismaa koolides. See tööviis ühes kirjalike tööjuhendite kasutamisega sobis eriti hästi tööks liitklassidega, mida maakoolides oli palju. (V. Horm. Koolile pühendatud elu. Johannes Käisi elukäik. 1985, lk 134.) Londonis tutvus J Käis silmapaistva inglise reformpedagoogi A. J. Lynch`iga ja külastas tema kooli. A. J. Lynch omakorda viibis Eestis kooliuuenduslikul nädalal 1930. aastal ning kinkis Eesti Pedagoogika Arhiivmuuseumi eelkäijale – Tallinna Linna Pedagoogilisele Muuseumile, oma raamatuid. Eriti huvitus J. Käis kirjalike tööjuhendite kasutamisest tundides. 1929/30. õppeaastal katsetas ta uut tööviisi Võru Õpetajate Seminaris ning harjutuskoolis. Kui Võru Õpetajate Seminar 1930. aastal suleti jätkas ta uue tööviisi katsetamist ja juurutamist koostöös endiste õpilastega Pedagoogilises Ühingus Võru Seminar ja 1931. aastal Eesti Õpetajate Liidu juures tema algatusel organiseeritud kooliuuendusrühmas.
J. Käisi ja teiste seminari õpetajate metoodilised otsingud avaldati VÕS-i aastaraamatus “Teel töökoolile”. Aastatel 1926-1930 ilmus neid kuus köidet, pärast seminari sulgemist ka seitsmes köide (1935. aastal). Need olid väärtuslikuks täienduseks tollasele metoodikakirjandusele.