В динамике научного знания особое значение имеют этапы развития, связанные с перестройкой исследовательских стратегий, задаваемых основаниями науки.

По мере своего развития наука может столкнуться с принципиально новыми типами объектов. Их исследование требует иного видения реальности по сравнению с тем, которое предполагает сложившаяся картина мира. «Новые объекты могут потребовать и изменения схемы метода познавательной деятельности, представленной системой идеалов и норм исследования. В этой ситуации рост научного знания предполагает перестройку оснований науки. Последняя может осуществляться в двух разновидностях: а) как революция, связанная с трансформацией специальной картины мира без существенных изменений идеалов и норм исследования; б) как революция, в период которой вместе с картиной мира радикально меняются идеалы и нормы науки и ее философские основания». Парадоксы и проблемные ситуации являются предпосылками научной революции и сигналом того, что наука втянула в сферу своего исследования новый тип процессов, существенные характеристики которых не были отражены в картине мира.

По мнению В.С. Стёпина «новая картина мира не может быть получена из нового эмпирического материала чисто индуктивным путем. Сам этот материал организуется и объясняется в соответствии с некоторыми способами его видения, а этот способ задает картина мира. Поэтому эмпирический материал может лишь обнаружить несоответствие старого видения новой реальности, но сам по себе он еще не указывает, как нужно изменить это видение. Формирование новой картины мира требует особых идей, которые позволяют перегруппировать элементы старых представлений о реальности, отсеять часть из них, включить новые элементы с тем, чтобы разрешить имеющиеся парадоксы, обобщить и объяснить накопленные факты. Такие идеи формируются в сфере философско-методологического анализа познавательных ситуаций науки и играют роль весьма общей эвристики, обеспечивающей интенсивное развитие исследований».

Выработка методологических принципов, выражающих новые нормы научного познания, представляет собой не одноразовый акт, а довольно сложный процесс, в ходе которого развивается и конкретизируется исходное содержание методологических принципов. Первоначально они могут не выступать в качестве альтернативы традиционному способу исследования. Только по мере развития система этих принципов всё отчетливее предстаёт как оппозиция старому стилю мышления.

В.С. Стёпин считает, что «необходимость критического отношения к принятым в классическом естествознании (XVII-XIX века – А.В.) идеалам и нормам раньше всего была уловлена и начала осмысливаться в философии». Выход в сферу философских средств и применение их в проблемных ситуациях естествознания позволили видоизменить идеалы объяснения и обоснования знаний, утвердить новый метод построения картины мира и связанных с нею фундаментальных научных теорий.

Утверждение в физике новой картины исследуемой реальности (конец XIX-начало XX века) сопровождалось дискуссиями философско-методологического характера. В ходе их осмысливались и обосновывались новые представления о пространстве и времени, новые методы формирования теории. В процессе этого анализа уточнялись и развивались философские предпосылки, которые обеспечивали перестройку классических идеалов и норм исследования существующей тогда электродинамической картины мира. В ходе этого они (философские предпосылки) превращались в философские основания релятивистской физики и во многом способствовали её интеграции в ткань современной культуры.

Таким образом, перестройка оснований науки представляет собой процесс, который начинается задолго до непосредственного преобразования норм исследования и научной картины мира. Это положение В.С. Стёпин формулирует на основании обстоятельного анализа появления теории относительности.

Любой научной революции предшествует интеллектуальная анархия, соперничество различных теорий. Научные революции предполагают реформирование самого способа мышления.

В.С. Стёпин указывает также на несколько иной вариант возникновения научных революций. По его мнению, «научные революции возможны не только как результат внутридисциплинарного развития, когда в сферу исследования включаются новые типы объектов, освоение которых требует изменения оснований научной дисциплины. Они возможны также благодаря междисциплинарным взаимодействиям, основанным на “парадигмальных прививках”, т.е. на переносе представлений специальной научной картины мира, идеалов и норм исследования из одной научной дисциплины в другую». Новая картина исследуемой реальности и новые нормы познавательной деятельности, утверждаясь в конкретной науке, могут оказать революционизирующее воздействие на другие науки.

Такой путь научных революций, как отмечает В.С. Стёпин, не описан с достаточной глубиной ни Т. Куном, ни другими западными исследователями философии науки. Между тем он является ключевым для понимания процессов возникновения и развития многих научных дисциплин.

В этом отношении характерным примером является перенос из физики в химию фундаментального принципа, согласно которому процессы преобразования молекул, изучаемые в химии, могут быть представлены как взаимодействия ядер и электронов, в результате чего химические системы можно описать как квантовые системы, характеризующиеся определенной ψ-функцией. Эта идея легла в основу нового направления – квантовой химии. Возникновение её знаменовало революцию в современной химической науке и появление в ней принципиально новых стратегий исследования.

Итак, «общая научная картина мира может быть рассмотрена как такая форма знания, которая регулирует постановку фундаментальных научных проблем и целенаправляет трансляцию представлений и принципов из одной науки в другую. Иначе говоря, она функционирует как глобальная исследовательская программа науки, на основе которой формируются ее более конкретные, дисциплинарные исследовательские программы».

В.С. Стёпин справедливо отмечает, что «процесс утверждения в науке её новых оснований определен не только предсказанием новых фактов и генерацией конкретных теоретических моделей, но и причинами социокультурного характера. Новые познавательные установки и генерированные ими знания должны быть вписаны в культуру соответствующей исторической эпохи и согласованы с лежащими в её фундаменте ценностями и мировоззренческими структурами».

Ускорение общего хода научно-технического развития в целом и динамика исследований по каким-либо конкретным проблемам зависят в основном от порожденных эпохой и наукой в целом проблем, потребностей и новых возможностей. А возможности, направление и интенсивность прорывов в некоторых научных направлениях во многом зависят от количественного соотношения творческих личностей, от их психологической индивидуальности, от сформированных их генами, воспитанием и социальными условиями качеств, таких как, например, независимость мышления, готовность к восприятию новых взглядов и категорий и к сомнению в прежних, даже в своих собственных.