Наука стала привлекать внимание философов в качестве объекта исследования когда сформировалась наука Нового времени. Активная дифференциация и интеграция науки, ее практическая роль в обществе сделали ее привлекательным объектом философского анализа. Одним из первых течений западной философии, обратившим внимание на науку, был позитивизм. Он и заложил основы проблем, которые стали содержанием направлений философии науки. Но в полной мере проблематика философии науки раскрылась в ХХ веке.
Если выделить круг проблем, сформулированных в рамках философии науки в первой трети ХХ века, то он будет следующим:
1) построение целостной научной картины мира;
2) исследование соотношения детерминизма и причинности;
3) изучение динамических и статистических закономерностей;
4) анализ отдельных методов: индукции, дедукции, анализа, синтеза и др.;
5) изучение форм научного познания, в частности, факта, теории.
Во второй трети ХХ века представители философии науки обратили внимание на такие проблемы, как эмпирическое обоснование науки, соотношение теоретического и эмпирического уровней научного познания, процедуры верификации и фальсификации, дедуктивно-номологического объяснения. Выявляются парадигмы научного знания, научно-исследовательские программы, а также проблемы тематического анализа науки.
В последней трети ХХ века обсуждается новое, расширительное понимание научной рациональности, обостряется конкуренция различных объяснительных моделей развития научного знания, попыток реконструкции логики научного поиска. Новое содержание приобретают критерии научности, методологические нормы и понятийный аппарат последней, постнеклассической стадии развития науки. Возникает осознанное стремление к историзации науки, выдвигается требование соотношения философии науки и истории науки, остро встает проблема универсальности методов и процедур, применяемых в рамках философии науки.
Эта проблематика возвращает нас к исходной позиции философии науки, т. е. к анализу мировоззренческих и социальных проблем, сопровождающих рост и развитие науки. Вновь обретает силу вопрос о социальной детерминации научного знания, актуальными оказываются проблемы гуманизации и гуманитаризации науки. Можно сказать, что в качестве центральной интегральной проблемы философии науки второй половины ХХ века является проблема роста научного знания.
Все перечисленные проблемы философии науки имеет смысл разделить на три группы. К первой относятся проблемы, идущие от философии к науке, вектор направленности которых отталкивается от специфики философского знания. Поскольку философия стремится к универсальному постижению мира в целом, а наука есть его составляющая, то в задачу философии науки должна входить рефлексия над наукой в ее предельных глубинах и подлинных первоначалах. Здесь в полной мере используется концептуальный аппарат философии, требуется наличие определенной мировоззренческой позиции.
Вторая группа проблем возникает внутри самой науки, для разрешения которых она нуждается в компетентном арбитре, в роли которого оказывается философия. Сюда включаются проблемы познавательной деятельности, специфики методов и когнитивных процедур, некоторые парадоксальные ситуации, требующие определенной «философской подсказки» и т. п. При этом сама философия не решает проблемы, вставшие перед наукой, но своими размышлениями помогает их разрешению.
К третьей группе проблем философии науки относят проблемы взаимодействия науки и философии с учетом их фундаментальных различий и органичных переплетений во всех возможных плоскостях приложения. Исследования по истории науки убедительно показали, какую огромную роль играет философское мировоззрение в развитии науки. Особенно заметно радикальное влияние философии в эпохи так называемых научных революций. В качестве примера можно привести революцию в науке, вызванную открытием Коперника, становлением классической механики и механистической картины мира, революцию в естествознании на грани ХIХ – ХХ веков и т.д. Так, физика, с открытиями которой была связана эта революция, смогла выйти из кризиса благодаря мировоззренческой переориентации с метафизических установок на диалектические, т. е. под влиянием философии.