знаковые модели представляют собой мысленные конструкции, теоретические схемы, воспроизводящие в знаковой форме свойства и связи исследуемого объекта. Знаковая модель лишена наглядности, ее природа не имеет ничего общего с природой отраженного в ней объекта. Она отражает, воспроизводит действительность при помощи знаков и символов (географические и топографические карты, всевозможные графики, структурные формулы в химии и физике).
Пользуясь различными методами, способами и приемами исследования ученый осуществляет познание в различных формах. Высшей формой познания, в которой происходит синтез всей его познавательной деятельности, является научная теория. На пути к созданию теории субъект познания использует такую форму научного познания как гипотезу. Гипотеза – это научное предположение, основывающееся на опыте и предшествующих знаниях. В отличие от теории гипотеза содержит знание не достоверное, а вероятное, предположительное. Гипотеза – это форма развития естествознания. Вся современная физика, подчеркивал академик В. И. Вавилов, выросла на «лесах» умерших гипотез. Гипотеза имеет чисто вспомогательное, но исключительно большое эвристическое значение: она помогает делать открытие.
Большое значение для научного познания имеет философское осмысление научных проблем. Великие достижения науки всегда были связаны с выдвижением смелых философских обобщений, которые оказывали эффективное воздействие не только на отдельные области науки, но и на ее развитие в целом.
В современной науке все большее значение приобретает использование математики. Еще Галилей говорил, что книга Природы написана языком математики. Действительно, со времен Галилея вся физика развивалась как выявление математических структур в физической реальности. Процесс математизации во все возрастающей степени идет и в других науках. Эволюционная генетика в биологии в этом отношении мало чем отличается от физической теории. Никого уже не удивляет словосочетание «математическая лингвистика». Даже в истории делаются попытки построения математических моделей отдельных исторических процессов.
Современное научное исследование немыслимо без создания специальных наблюдательных средств и экспериментальных установок. Вспомним, какую огромную роль в развитии биологии сыграл микроскоп, открывший человечеству новые миры. Современный электронный микроскоп позволяет видеть атомы, которые несколько десятилетий считались принципиально ненаблюдаемыми.
Современная физика элементарных частиц не могла бы развиваться без специальных установок, ускорителей, подобных синхрофазотронам. Астрономия немыслима без самых разнообразных телескопов, которые позволяют наблюдать процессы в космосе, находящиеся за многие миллиарды километров от Земли. Создание в ХХ веке радиотелескопов превратило астрономию во всеволновую и ознаменовало собой настоящую революцию