在科學研究的初始階段，人類利用實驗來解決壹些科學問題，著名的比薩斜塔實驗就是壹個典型的例子。1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時下落”的實驗，得出了兩個不同重量的鐵球同時下落的結論，推翻了亞裏士多德“物體下落速度與其重量成正比”的理論，糾正了這個持續了1 900年的錯誤結論。
(2)第二範式:理論
隨著科學的進步，人類開始采用數學、幾何、物理等各種理論來構建問題模型和解決方案。比如牛頓第壹定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律構成了牛頓力學的完整體系，奠定了經典力學的概念基礎。它的廣泛傳播和應用對人們的生活和思想產生了巨大的影響，在很大程度上推動了人類社會的發展和進步。
(3)第三範式:計算
隨著1946年人類歷史上第壹臺計算機ENIAC的誕生，人類社會開始進入計算機時代，科學研究也進入了以“計算”為中心的新時期。人類通過設計算法，編寫相應的程序，輸入計算機，借助計算機的高速計算能力，可以解決各種問題。計算機具有存儲容量大、運算速度快、精度高、可重復執行等特點，是科學研究的利器，推動了人類社會的快速發展。
(4)第四範式:數據
隨著數據的不斷積累，其寶貴價值越來越體現出來。物聯網和雲計算的出現，促成了事物從量變到質變的轉變，為人類社會開啟了新的大數據時代。在大數據環境下，壹切都將以數據為中心，從數據中發現問題，解決問題，真正體現數據的價值。大數據將成為科學家的寶藏，從中挖掘出未知的模式和有價值的信息，服務於生產生活，推動科技創新和社會進步。