他专注于“小学数学课中学生自主探究学习研究”。自主探究学习专辑在中国教育电视台《
名师讲坛》栏目播放，还应邀去全国十多个省市讲学。98年被命名为“宝山区首批小学名师”，出版有专著《小学数学课堂教学案例与反思》、《潘小明论文教案选》，在省、市级刊物上发表文章70余篇。
1978年，潘小明进入上海市安亭师范读书，1980年，他走上讲台，成为一名小学教师。1983年，上海要举行小学数学青年教师课堂教学评优活动，他在比赛中荣获一等奖，从此崭露头角。1993年，潘小明被调入
宝山区实验小学，他拜德高望重的特级教师顾汝佐、汪绳祖老师为师，潜心钻研数学课堂教学，踏上了课堂人生的新起点。他跟着老先生们认真学艺，频频上公开课。公开课从宝山区走向了上海市，从上海走向了全国各地，打出了响亮的名声。而他自己，也在小学数学学科方面快速而持续的成长，在不断的学习、实践中，慢慢地形成并完善自己的教学特色，成为全国著名的小学数学专家。
1995年，由全国数学教育工作编辑记者委员会、《
小学数学教师》编辑部联合举办的“吴正宪、潘小明课堂教学艺术研讨会”在青岛举行，这是当时全国第一次举办个人教学艺术研讨会。研讨会上，潘小明进行了数学课堂教学展示，并作了专题讲座，获得专家们的好评。从此，潘小明的数学课堂教学在全国有了一定的影响，案头来自全国各地的讲学邀请函也越来越多。
善于把握住学生学习心理的脉搏、谙于提供机会让学生在碰撞中自己求知求新、十分重视在学生感受、体验之余，引导他们上升到数学知识、数学思想、激情加幽默呵护了学生的好奇心和探究欲。潘小明的本事在于他捉得住学生，一堂课40分钟，学生一直在思考，这是因为他一直用有吸引力的、具有挑战性的问题来刺激学生。这是他爱孩子们的方式。在他的课堂人生中，孩子永远是课堂的主角。每一个学生都是一个独立的思维个体，有权利在课堂中充分地思考。每一堂数学课，每一次提问，他的出发点永远是孩子本身。潘老师的做法是这样的：进行开放的教学，给学生出错的机会;倾听学生发言，捕捉学生的错误想法;设计问题情境让学生的错误显现出来;积累学生经探究进行自我否定的经验。潘小明认为，一位真正优秀的老师，必须留一份纯真，要学会从孩子的角度去思考问题。问题提出后，要给予孩子思维的空间，教会孩子一种思维的方法，要比教他一个公式重要得多。
潘小明在教育领域二十多年的奋斗，也逐渐取得了丰硕的果实。他在数学课堂教学的研究实践上，取得了不少成绩：2002年，他的个人教学专辑——《小学数学探究性学习专辑》（3辑），由
中国教育电视台第三套节目“名师讲坛”栏目播放；2003年3月，由他领导的工作室进行了阶段成果展示，专题研讨课的课堂教学实录被《小学数学教师》刊登；2004年，他整理出版了著作《小学数学课堂教学案例与反思》一书，受到了专家们的肯定和全国小学数学教师的欢迎……他的课堂教学实录有的被编入《名师授课录》，有的被编制成素质教育影像教材，有的作为培训教材通过卫星播放。他还应中央教科所培训中心、教育部新课程改革研究中心、中国教育报等单位的邀请，去北京、贵阳、成都等地讲学，得到全国各地专家的好评。