Структуру науки можно рассматривать в разных отношениях. Наиболее важным аспектом является выделение взаимосвязанных, но относительно самостоятельных, не сводимых друг к другу уровней, на которых осуществляется познавательная деятельность. Такими уровнями, прежде всего, являются эмпирический и теоретический с характерными для них целями, средствами, методами и результатами познания.

Эмпирический уровень научного познания заключается в установлении научных фактов (описании событий реальности, проведении измерений) и их первичном обобщении. Познание направлено от частного к общему: от единичных фактов - к статистической выборке, выявлению корреляции событий и, в конечном счете, к выведению так называемых эмпирических законов. То, что на этом уровне исследователь имеет дело с предметами и событиями реального мира, придает эмпирическому знанию статус объективности, непосредственной достоверности, известной первичности по отношению к теории.

Теоретический уровень предполагает не простое обобщение фактического материала, но, главным образом, объяснение выявленных эмпирических закономерностей. На теоретическом уровне создаются мысленные модели изучаемого процесса, что позволяет предсказать дальнейший ход событий. Познание направлено от общего (исходных постулатов) к частному. При этом теоретик имеет дело с идеализированными объектами.

Соотношение эмпирического и теоретического знания - одна из вечных проблем гносеологии и методологии науки, начиная с Ф. Бэкона и Р. Декарта. Позитивизм ХГХ-ХХ в. стремился обосновать приоритет эмпирического, полагая возможным не зависимое от теории, беспредпосылочное знание фактов. Такое представление характерно и для обыденного сознания: по широко распространенному убеждению, теория зависит от фактов (проверяется ими), тогда как факты от теории не зависят, они «упрямая вещь». Современная философия науки подчеркивает не только взаимосвязь, но и взаимопроникновение этих двух уровней. Беспредпосылочного эмпирического опыта не существует, он в значительной степени организован, сконструирован теорией, а любой факт - «теоретически нагружен», т. е. несет отпечаток теоретических моделей.

Можно зафиксировать следующие каналы проникновения теории на эмпирический уровень исследования:

  • • познавательные установки экспериментатора, наблюдателя сформированы господствующими теоретическими представлениями;
  • • используемое оборудование, прежде всего, приборная аппаратура являются продуктом теоретических представлений об изучаемом фрагменте реальности;
  • • средства фиксации результата (терминология, язык), методы научного познания, исследования и средства интерпретации результата («что же, собственно, мы увидели?») также определяются теорией, имеют внеэмпирическое происхождение.

В последнее время принято выделять так называемый «метатеоретический» уровень науки, придающий единство и определенность научной деятельности как таковой. К нему относят основания науки, стиль научного мышления, трактовку самой научной рациональности.

Основания науки включают:

  • • идеалы и нормы исследовательской деятельности, регламентирующие применение познавательных средств (идеалы и нормы описания и объяснения, обоснованности и доказательности знания, его построения и организации);
  • • научную картину мира (общенаучную, или специальную, характерную для данной дисциплины), в которой зафиксированы представления о наиболее общих свойствах изучаемой реальности. Она представляет фундаментальный каркас для построения любых теорий, претендующих на научность;
  • • философские принципы, вненаучные по своему происхождению, но необходимые для обоснования как научной картины мира, так и тех норм и идеалов, которых придерживается исследователь. Речь идет не об идеях, которые философия извне «навязывает» науке, а о тех элементах философского знания, которые выделяет, адаптирует и привносит в свою деятельность сам исследователь. В ситуации, когда в готовом виде этих идей еще не существует, возникает необходимость в «философствующем ученом», образцом которого явились И. Ньютон, А. Эйнштейн, Н. Бор, В. Гейзенберг, И. Пригожин, В. И. Вернадский.

В стиле научного мышления зафиксированы стереотипы интеллектуальной деятельности, способы постановки и решения интеллектуальных проблем. В нем сконцентрирован как уровень развития самой науки, так и особенности философской методологии конкретного исторического периода.

Так, для стиля мышления классического естествознания ХУП-Х1Х вв., опиравшегося на философскую методологию Нового времени, были характерны:

  • • редукционизм (мысленный прием сведения сложного к простому, более известному, а потому кажущемуся более фундаментальным -например, объяснение физических и химических процессов механическим перемещением);
  • • элементаризм (стремление разложить предмет на составные части, кирпичики, через свойства которых можно объяснить свойства целого);
  • • жесткий («лапласовский») детерминизм (представление об однозначности причинно-следственных связей и отрицание объективной основы случайности).

Стиль современного научного мышления определяют:

  • • представление о многокачественности явлений, из которой следует принципиальная несводимость свойств предмета и их взаимопревращение;
  • • принцип системности, согласно которому свойства целого принципиально отличаются от свойств частей;
  • • вероятностное видение мира, проявлением которого является принцип неопределенности в ядерной физике и принцип спонтанности развития в синергетике.