一、问题的认定
科学发现也是一个解决问题的活动。首先是有了问题，再根据线索和知识进行分析，做出一个初步的猜测；然后根据这一猜测，进一步有目的有选择地来搜集有关材料，把细节片断联结成线，构成一个完整的因果过程，再进一步完善这个假说。
科学研究开始于某个问题，一个问题可以表示成一个或一组没有可接受的说明的事实。科研工作之前，问题必须被确定，或者至少以模糊的形式被确定。
首先，在进行科学研究时，应当认识到问题的存在。每当人们发现原有的理论无法给予解释的事实时，特别是发现与原有理论相违的反常事实时，也就是面临了疑难的问题。
其次，要把问题的非本质方面找出来，加以剔除。
再次，要分析产生问题的源头。产生问题的源头包括观察、实验、事实，新事实与旧理论的矛盾，事实之间的矛盾，理论自身的矛盾等等。
总之，假说的提出不是无缘无故的，它是用来回答特定的问题、解释一定的事实的。所以，一个假说必须论述存在着什么样的问题有待于人们解答。
案例 “以太”问题
19世纪末物理学面临着几个实验和理论上的疑难。
比如，当时人们认识到光和电磁都是波，那么，就像声波依靠空气传播一样，光和电磁波都也需要一个媒介，这就是“以太”的来历。
另外一个疑难是，电动力学和牛顿力学所遵从的相对性原理不一致。按照麦克斯韦理论，真空中电磁波的速度，也就是光的速度，是一个恒量。然而按照牛顿力学的速度加法原理，不同惯性系的光速不同。比如火车向你开来时，它头上的灯光向你射来的速度，应该是光速加上火车的速度，要比光速自己快一点；火车离开你时，它尾巴上的灯光向你射来的速度，应该是光速减去火车的速度，要比光速自己慢一点。但按照麦克斯韦理论，这种差别并不存在，不管火车开走还是开来，它的灯光射向你的速度一成不变都是光速 C 。所以这两个理论体系是对立的。一些人试图用“以太”的概念来解释，比如电磁波的速度相对于“以太”是恒量，但相对于具体的环境（参照系）是变化的。
但是，一切企图寻找“以太”的实验都没有成功。包括著名的迈克耳孙-莫雷实验，人们怎么也找不到物体在这个媒介中运动的痕迹。这就是20多岁的爱因斯坦思考的聚焦点，也是他所认定的问题。
对科学问题网络的梳理和考察，将产生对科学问题的解答，提出相应的科学假说，它使人们已有的感性经验形成条理，更使人们进一步观测研究具有方向。
二、假说的提出
为解决问题，科研人员就开始酝酿提出一个假说。科学假说是人们在探索错综复杂的自然界奥秘的过程中，用已获得的经验材料和已知的事实为根据，用已有的科学理论为指导，对未知自然界事物产生的原因及其运动规律做出推测性的解释。
在科学研究中，往往从实验中获取事实并进行归纳概括或合理想象（包括猜测、猜想），在此基础上提出猜想或初步假说，然后进一步收集证据，并进行一般检验，再修正假说，相成相对精致的假说。
1.提出猜想
基本认定问题之后，就需要为解决这个问题而形成基本的思路，这个思路实际上就是提出一个猜想或初步的假说。即当人们在科学实际活动中发现了一定的反常事实时而使用原有的理论解释不了时，这就需要有新的理论去解释；然后，人们通过猜想提出新的解释性理论，以新的方式来说明相关的事实，并以新的理论去预测某些未知的事实。这就是建立假说以解答问题。
正因这一点，爱因斯坦把假说形象地比喻为猜谜，猜测一个设计得很巧妙的字谜。设定初步假说就是确定思路的一个过程，该假说不必是完善的理论，但是至少要显示出基本的轮廓。一个初步的假说即使尚不完善，但它是科学探究所必需的。
2.收集证据
当遇到科学问题后，人们必须提出新的猜测、理论或观点给予解释，这就是初步的假说，但新理论的最初提出都具有假定性，为此，需要针对初始假说来收集证据，其目的是使这个初步假说经过事实的进一步验证得到更高的确信度。
初始假说引导人们寻找额外的相关事实。为收集证据往往需要有意设计出科学实验，意味着艰巨而费力的科学工作。收集证据、发现信息的过程是也锤炼假说的过程，它也可能把思考引向别的方向、引出新的事实、排除一些初始假说、提示新的假说，等等。
3.修正假说
在这样的搜寻和思考后，一个较确定的假说就有可能成型。最初的假说常常是一种猜想，经历了证据的再收集后，研究者把这些事实和证据组合在一起，就可以作出某种初步的概括，逐步修正假说，并进一步设计出更精致假说。科研人员要把获得的全部线索用因果关系链联结起来、用规律把它们统一起来，表示现象产生的源头和规律。
4.一般检验
对假说理论观点的一般检验是早在假说的形成过程中就开始了，而对假说理论观点的严格检验则是后于假说的形成过程。
为什么说在假说的形成过程中，人们就开始对假说的理论观点作出一般检验呢？首先，在假说形成的初始阶段，研究者的初始假定是尝试性的、多元的。人们经过反复的考察而从中择优，选定一个能对较多事实作出较为完满解释的猜想。这就是说，最初假定的选择过程就伴随着一般的检验。其次，在假说形成的完成阶段，研究者必须为被选定的理论观点作出广泛的辩护，系统而综合地解释已知的相关事实，寻求经验证据的支持。这就是进一步对假说的理论观点给予一般的检验。
5.形成假说
在实际提出的科学活动中，上述步骤自然不是完全分离的，它们紧密相连、相互依赖。使用初步假说来收集证据，然后进一步精练假说，再引导科研人员进一步地寻找证据，也许又导致新的发现，又使科研人员更加精练假说，等等。通过以上步骤的循环往复，提出的假说由经过一般性检验，逐步淘汰不合理的成分，最终形成正式的解释性假说。
假说的形成首先是随着生产斗争和科学实验的发展，出现了已知的科学理论无法解释的新事实新矛盾。其次，根据已知的科学知识和有限的科学材料，经过一系列的思维过程，对这些新事实、新矛盾的产生及其发展提出新的解释和初步的假定。再次，利用有关的理论和科学材料，进行广泛的观察、实验和论证，使之成为比较完整的假说，并向系统理论转化。
