早在古希腊时代，亚里士多德就提出了科学发现的一般程序，即从观察个别事实开始，然后归纳出解释性原理，再从解释性原理演绎出关于个别事实的知识。在这个程序中，科学研究的起点是观察，由此形成了“科学始于观察”的观点。
近代科学革命以后，以弗兰西斯·培根为代表的古典归纳主义学派，从理论和实践两个方面强化了亚里士多德的观点。培根从感性认识与理性认识的相互关系上揭示出认识的基础是实践，强调了经验观察在科学研究过程中的第一位的作用。他认为，观察和实验是科学认识过程中获得感性认识的首要环节，离开了感性认识的基础，理性认识将会成为无本之木、无源之水。只有通过科学实践才能推动人的认识的发展。而近代科学的实际研究过程和成果无疑为“科学始于观察”提供了有力证明，因而，观察和实验是科学研究的逻辑起点的观点被近代大多数科学家和哲学家所接受。
20世纪以后，随着现代科学的发展，一些科学家发现，许多重大科学研究的实际起点并不是“观察”，而是“问题”。例如，爱因斯坦并不是因为观察到了新奇的经验事实，而是出于想解答某些引人深思的疑难问题才开始了科学研究，并创建了狭义相对论；狭义相对论又引出“引力疑难”问题，促使爱因斯坦进一步研究，最终建立了一种更广泛、更普遍的理论——广义相对论。
提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。
批判理性主义代表人物、英国哲学家波普尔根据现代科学发展的规律和特点，从理论上对“科学始于观察”进行了批判，系统阐述了“科学始于问题”的观点。波普尔指出，观察和实验都离不开理论，尽管通过观察可以引出问题，但观察过程总是要渗透、伴随着预设的问题。这是因为观察总是要选择的，观察首先要回答观察什么，为什么观察和如何观察等问题，漫无目标的观察实际上是不存在的。
“问题是科学研究的逻辑起点”的观点反映了现代科学研究活动的特征。从现代科学理论发展的进程看，科学理论的萌发、进步以及新旧理论的交替、更迭，并不是简单地起源于经验观察，而是来源于理论本身的不完备所引发的问题。因为任何科学理论的真理性都是相对的、有条件的。理论与实践的矛盾，理论本身或不同理论之间的矛盾往往构成科学研究的基点和突破口，也就是说，问题既是旧理论的终点又是新理论的起点，只有在发现原有理论无法解决的问题的时候，科学家才会着手建立新理论。从科学研究的具体过程来看，具有不同知识结构和理论背景的科学认识主体无需在低层次上重复前人的认识过程，他们以科学问题为切入点所展开的科学探索活动，能够使他们站在前人的肩膀上，加快科学研究的进程。如遗传理论的创立和发展，从19世纪孟德尔提出的“体质”、“种质”理论，到20世纪初摩尔根提出“基因”学说，再到20世纪中叶由沃森、克里克提出DNA结构问题，都是为解释生命遗传的奥秘而做的前后相继的工作。最后，只有科学问题才能有效凝聚科学家的注意力和兴趣。科学家总是按照一定的问题有目的地进行观察和实验，而与问题无关的内容则不在科学认识主体中引起信息效应或思维共鸣。由此，波普尔坚定地认为：“科学和知识的增长永远始于问题，终于问题——愈来愈深化的问题，愈来愈能启发新问题的问题。”
当然，“科学始于问题”并不否认以实践为基础的一般认识规律，它们是从不同角度提出的不同命题。“科学始于问题”着眼于科学研究的程序，“认识以实践为基础”则着眼于认识的来源，两者在本质上是统一的。
