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1895年他來臺擔任首任總督府學務部長，主張同化教育，由總督府出資辦理小學、中學與師範學校[1]:17 <ref name="a1"></ref> 。在大稻埕開設學務部（後遷至士林芝山巖，並附設芝山巖學堂，為全台第一所現代小學），推行日語教育，設立「國語傳習所」，同時也主張，來台日人應該也要學習台語。

1897年，伊澤修二提出了「公學校」的構想，計畫將原本的國語傳習所改成小學科六年、中學科四年的公學校[1]:2、3 <ref name="a1"></ref> 。而他所構想的授課科目除了國語（日文）、地理、歷史、算術、理科之外，也有儒家經典在內[1]:3 <ref name="a1"></ref> 。但該年7月29日，他因教育經費縮減等因素離職，回日本續任教育行政工作[1]:2、362 <ref name="a1"></ref> 。後來雖然臺灣總督府成立了公學校，但其內涵已與伊澤修二的構想有所出入[1]:3 <ref name="a1"></ref> 。

許佩賢認為在臺灣教育史上，常放大伊澤修二的角色，但其實伊澤修二在臺灣的任期很短，總督府也並未全盤接受他的教育理念，然而總督府日後卻經常利用其同化教育理念來粉飾其殖民教育的本質[1]:17 <ref name="a1"></ref> 。而另一方面，比起伊澤修二，主導《臺灣教育令》的隈本繁吉對日治時期臺灣教育的影響或許更大[1]:17 <ref name="a1"></ref> 。