В развитии современных научных дисциплин особую роль играют обобщенные схемы - образы предмета исследования, посредством которых фиксируются основные системные характеристики изучаемой реальности. Эти образы часто именуют специальными картинами мира. Термин "мир" применяется здесь в специфическом смысле - как обозначение некоторой сферы действительности, изучаемой в данной науке ("мир физики", "мир биологии" и т.п.). Чтобы избежать терминологических дискуссий, имеет смысл пользоваться иным названием - картина исследуемой реальности. Наиболее изученным ее образцом является физическая картина мира. Но подобные картины есть в любой науке, как только она конституируется в качестве самостоятельной отрасли научного знания.

Обобщенная характеристика предмета исследования вводится в картине реальности посредством представлений: 1) о фундаментальных объектах, из которых полагаются построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей наукой; 2) о типологии изучаемых объектов; 3)   об общих закономерностях их взаимодействия;  4) о пространственно-временной структуре реальности.

Эти представления дают определенную онтологию (структуру бытия, мира), систематизацию знаний в рамках соответствующей науки, исследовательскую программу, которая целенаправляет постановку задач как эмпирического, так и теоретического поиска и выбор средств их решения.

Картину мира можно рассматривать в качестве некоторой теоретической модели исследуемой реальности. Но это особая модель, отличная от моделей, лежащих в основании конкретных теорий. 1)они различаются по степени общности: на одну и ту же картину мира может опираться множество теорий, в том числе и фундаментальных. 2)специальную картину мира можно отличить от теоретических схем, анализируя образующие их абстракции - идеальные объекты, образующие картину мира, и абстрактные объекты, образующие в своих связях теоретическую схему, имеют разный статус. Последние представляют собой идеализации, и их нетождественность реальным объектам очевидна. Идеальные объекты картины мира исследователь считает реально существующими. Будучи отличными от картины мира, теоретические схемы всегда связаны с ней. Установление этой связи является одним из обязательных условий построения теории.

            Благодаря связи с картиной мира происходит объективизация теоретических схем. Составляющая их система абстрактных объектов предстает как выражение сущности изучаемых процессов "в чистом виде".

            Процедура отображения теоретических схем на картину мира обеспечивает ту разновидность интерпретации уравнений, выражающих теоретические законы, которую в логике называют концептуальной (или семантической) интерпретацией и которая обязательна для построения теории. Таким образом, вне картины мира теория не может быть построена в завершенной форме.

Понятие «научная картина мира» активно используется в естествознании и философии с конца ХIХ в. Специальный анализ его содержания стал проводиться более или менее систематически с 60-х годов ХХ в., но до сих пор однозначное его понимание не достигнуто. Это связано с объективной размытостью, неопределенностью самого понятия, занимающего промежуточное положение между собственно философским и естественнонаучным уровнями обобщения и отражения результатов, методов и тенденций развития научного познания

Существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения отдельных наук – физическая, биологическая, астрономическая, сточки зрения каких-то господствующих, просто авторитетных в то или иное время представления, методов, стилей мышления – вероятностно-статистическая, эволюционистская, системная, информационно-кибернетическая, синергетическая и т.п. картины мира. В мировоззренческом и методологическом отношении научные картины мира выполняют функции связующего звена между философией и отдельными науками, специальными научными теориями.

Научная картина мира включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят более частные сведения о свойствах различных природных систем, о деталях самого познавательного процесса. При этом научная картина мира не является совокупностью общих знаний, она представляет целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях природы.

Научная картина мира в отличие от строгих теорий обладает необходимой наглядностью, характеризуется сочетанием абстрактно-теоретических знаний и образов, создаваемых с помощью моделей.

Наиболее показательные особенности различных картин мира выражаются в присущих им парадигмах (определенных стереотипах в понимании объективных процессов и способов их познания, интерпретации), стилях мышления и т.п. Таким образом, научная картина мира – это особая форма систематизации знаний, преимущественно качественное обобщение и мировоззренческо-методологический синтез различных научных теорий. 

В существующей исторической и методологической литературе наиболее подробно проанализирована историческая эволюция физических картин мира. В ХVI-ХVII вв. вместо натурфилософской утвердилась механистическая картина мира, распространившая на все явления в мере законы механики Галилея-Ньютона, которые принимались за основу всех других законов природы. Господствующее положение в научном познании в духе этой картины занял односторонний анализ, разделивший мир на группы обособленных и неизмененных самих по себе явлений. В ХIХ в. в рамках механистической картины сложилась термодинамическая картина мира, основанная на молекулярно- кинетической концепции и вероятностно-статических законах. Окончательное крушение механистической картины мира вызвала теория электромагнитного поля, созданная М. Фарадеем и Дж. К. Максвеллом во второй половине ХIХ в. Если до Максвелла физическая реальность мыслилась в виде материальных точек, то после него физическая реальность предстала в виде непрерывных полей, не поддающихся механистическому объяснению. Наступила эра принципиально новой физической картины мира, трансформировавшейся в ХХ в. в релятивистскую и квантовомеханическую картины мира. Соотношение, конкретное взаимодействие эмпирического базиса и собственно физических теорий друг  с другом, а также научной картиной мира и философией детально рассмотрено в рекомендуемой книге М.В. Мостепаненко.

Научная картина мира служит промежуточным звеном между философией и теорией конкретной науки. Научная картина мира, с одной стороны, основывается на идеях, представлениях философии; с другой стороны – опирается на эмпирический базис соответствующей науки. Из взаимодействия этих источников и рождаются новые теоретические принципы и категории конкретной науки.

Все естественно-научные знания и воззрения входили в единую недифференцированную науку, находившуюся под эгидой философии. Дифференциация наук впервые наметилась в конце этого периода (александрийская наука). Второй подготовительный период характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и спорадическими открытиями у арабоязычных народов. Наука на Западе стала придатком теологии (астрология, алхимия, магия, кабалистика чисел). Прогресс техники на Западе совершался крайне медленно. Техника почти не нуждалась в систематическом изучении природы, а потому и не оказывала заметного влияния на развитие естественно-научных знаний. Но и в это время, хотя и замедленно, шло накопление новых фактов, подготовивших переход к следующему периоду. В целом это была переходная полоса между первой и второй фазами общего хода естествознания. Период механического и метафизического естествознания, начавшийся с возникновения естествознания как систематической экспериментальной науки в эпоху Возрождения, отвечает времени становления и утверждения капиталистических отношений в Западной Европе. Естествознание этого периода революционно по своим тенденциям. Здесь выделяется естествознание начала 00 в. (формирование механического естествознания - Г. Галилей) и конца 00 в. - начала 00 в. (завершение этого процесса - И. Ньютон). Т.к. господствующим методом мышления стала метафизика, этот период можно назвать метафизическим. Но уже тогда в естествознании делались открытия, в которых обнаруживалась диалектика.

В ХХ в. на роль лидера научного познания наряду с физической претендует и биология, к которой относятся такие мощные направления, как эволюционное учение, генетика и экология, ставшая наукой о биосфере в целом.

Биологическая картина мира к которому принадлежит и человек, соседствует с аналогичными построениями, основанными на системных исследованиях, кибернетике и теории информации.

В последние годы на первый план все больше выходит новое междисциплинарное направление исследований, именуемое синергетикой, порожденное переходом науки к познанию сложно организованных эволюционирующих систем.

Это направление возникло в начале 70-х годов и связано в первую очередь с именами И. Пригожина и Г. Хакена. Синергетика ставит целью познание общих принципов самоорганизации систем разной природы – от физических до социальных, лишь бы они обладали такими свойствами, как открытость, нелинейность, не равновесность, способность усиливать случайные флуктации.

Предмет синергетики – это прямые и обратные переходы систем от стабильности к нестабильности, от хаоса к порядку, от разрушения к созиданию.

Синергетика же выявляет и формулирует общие принципы самоорганизации любых систем и в этом отношении она аналогична системному методу, который рассматривает общие принципы функционирования, развития и строения любых систем. В целом же системный подход имеет более общий и широкий характер, поскольку наряду с динамическими, развивающимися системами рассматривает также системы статические. Эти новые мировоззренческие подходы к исследованию естественнонаучной картины мира оказали значительное влияние как на конкретный характер познания в отдельных отраслях естествознания, так и на понимание природы научных революций в естествознании. А ведь именно с революционными преобразованиями в естествознании связано изменение представлений о картине природы.