В XX столетии усилился интерес к логико-методологическому содержанию проблемного характера научного мышления. Весь ход развития человеческого познания может быть представлен как переход от постановки одних проблем и их решения, к постановке новых проблем. Жизненный, конструктивный характер содержания проблем отличает их от «псевдопроблем» — вопросов, обладающих лишь кажущейся значимостью. Своеобразной формой решения проблемы может служить доказательство ее неразрешимости, которое стимулирует пересмотр оснований, служивших базой постановки проблемы (например, доказательство неразрешимости проблемы построения вечного двигателя было тесно связано с формулировкой закона сохранения энергии).
В научном познании способы разрешения проблем совпадают с общими методами и приемами исследования. В силу комплексного характера многих проблем современного естествознания и социальных наук определенное значение для анализа строения и динамики проблем приобретают системные методы. Развитие научного познания нередко приводит к проблемам, приобретающим форму апорий и парадоксов, для разрешения которых требуются более общие, чем имеются сегодня, модели и научные теории.
Вот одна из современных проблем: «Что вызывает большие перемены в климате Земли наподобие повсеместного потепления иди ледниковых периодов?»
Ледниковые периоды, свойственные Земле последние 35 млн лет, наступали примерно каждые 100 тыс. лет. Ледники надвигаются и отступают по всему северному умеренному поясу, оставляя памятные знаки в виде рек, озер и морей. 30 млн лет назад, когда по Земле бродили динозавры, климат был значительно теплее нынешнего, так что деревья росли даже вблизи Северного полюса. Температура земной поверхности зависит от равновесного состояния приходящей и уходящей энергий. Многие факторы влияют на это равновесие, включая излучаемую энергию Солнца, изменения земной орбиты, атмосферные изменения и колебания в количестве излучаемой Землей энергии (альбедо).
В этом направлении ведутся исследования, особенно с учетом разгоревшихся в последнее время споров по поводу парникового эффекта. Теорий много, а истинного понимания происходящего нет до сих пор.
Или другая проблема: «Можно ли предсказывать извержения вулканов или землетрясения?»
Некоторые вулканические извержения поддаются прогнозу, например недавнее (1991) извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, но другие недоступны для современных средств, по-прежнему заставая вулканологов врасплох (например, извержение вулкана Сент-Хеленс, штат Вашингтон, 18 мая 1980 года). Трудности возникают из-за того, что множество факторов вызывают извержения вулканов. Сегодня в науке нет единого теоретического подхода, который был бы верен для всех вулканов (Уиггинс А., Уинн Ч. Пять нерешенных проблем науки. М., 2005. С. 228- 229).