Объективную картину перехода от эмпирии к теории в общем виде можно представить следующим образом. Эмпирическое познание объективной реальности с помощью предметно-орудийных, экспериментально-измерительных и языковых средств, фиксирующих свойства и отношения ее фрагментов, развивается в постоянной корреляции формируемых на этой основе зданий с теоретическими знаниями о действительности. При этом зачастую оказывается возможным теоретически осмыслить вновь открываемые эмпирические факты в системе сложившихся понятий. Возникающая вследствие этого ситуация порождает противоречия между новыми фактами и старыми теориями. Необходимость их разрешения требует выработки соответствующих теоретических представлений, на основе которых можно было бы объяснить эти факты.
Основной формой проявления противоречия между эмпирическим и теоретическим знанием выступает научная проблема, а важнейшей формой выработки теории служит гипотеза, которая строится на основе учета и эмпирии и теории, и по мере ее развития оказывает решающее воздействие на уяснение новых фактов. Именно в динамической взаимосвязи процессов разработки гипотезы и обнаружения неизвестных, не укладывающихся в нее фактов происходит разрешение проблемы и утверждение новых теоретических представлений.
Переход от эмпирии к теории есть диалектический скачок, который может быть описан в категориях диалектики и представлен как восхождение от явления к сущности, от сущности первого порядка к сущности второго порядка и т. д., от абстрактных отношений к их конкретному синтезу в теории и т. д.
Проблемная, или поисковая, ситуация может состоять либо в том, что появились новые факты, необъяснимые старой теорией, либо в теории обнаружены существенные пробелы или парадоксы, не ликвидируемые известными средствами, либо теория оказывается неспособной решать проблемы, выдвигаемые практикой. Проблемные ситуации подобного типа сложились, например, в конце XIX в. в результате обнаружения явлений радиоактивности, установления парадоксальности следствий, вытекающих из теории эфира, выяснения невозможности с помощью старой электродинамики и оптики удовлетворить практическую потребность в изыскании средств и методов повышения светимости ламп накаливания. Обычно проблемная ситуация предполагает наличие трех компонентов: 1) искомую цель (новые теоретические принципы или теории); 2) совокупность исходных эмпирических и теоретических знаний (старые факты и теории); 3) систему материальных (экспериментальных) и идеальных (гипотетических, языковых, логических, математических и т. п.) действий и операций, выступающих способом разрешения ситуации. Каждый из компонентов ситуации получает понятийное выражение в соответствующих высказываниях: 1) о том, что требуется найти или доказать; 2) об исходных знаниях; 3) о способе разрешения ситуации.
Объективной основой возникновения проблемной ситуации является реальное противоречие между бесконечной неисчерпаемостью свойств и отношений объектов внешнего мира и исторически конечной совокупностью познавательно-практических средств их воспроизведения в знании; конкретным уровнем технической, научной и культурной оснащенности субъекта и его психическим складом. То есть проблемная ситуация выступает специфической формой выражения противоречий между эмпирией и теорией и имеет объективные основания. Это наиболее часто встречающийся вид проблемных ситуаций, но в научном познании могут возникать и другие ситуации (разновидности первого), особенности которых зависят от того, с чем они связаны: с экспериментальным открытием новых явлений, с получением новых теоретических результатов (формул, уравнений и т. п.) или с появлением новых эмпирических и теоретических методов и средств познания.
Описанный нами широко распространенный вид проблемной ситуации наиболее полно отражает диалектические закономерности перехода от эмпирии к теории в развитии научного познания. Именно в процессе разрешения подобных ситуаций происходят революционные преобразования в науке, «ломка» старых представлений и выход на новые «рубежи» научной деятельности, что служит главной отличительной чертой рассматриваемого типа проблемных ситуаций. Из истории физики хорошо известны проблемные ситуации, разрешившиеся открытием гелиоцентрических принципов, принципов тяготения, сохранения энергии, относительности и т. п. и в результате построением на их основе новых теоретических систем понятий.
Другой отличительной чертой проблемных ситуаций данного типа является их общефилософское значение и мировоззренческая острота дискуссий, которые «разгораются» вокруг них, например кризисная ситуация в физике, анализ которой дал В.И.Ленин. Диалектико-материалистический анализ подобных ситуаций в истории науки позволяет не только осуществить собственно гносеологическую реконструкцию перехода от эмпирии к теории, но и определить ее ценность в мировоззренческом отношении.