培根非常注重建立人类正确的认知方法，提出正确的认识方法首先必须摒弃一切偏见。培根列举了人们心中常见的“四种偶像”。
第一种是整个人类所共有的偏见，培根称之为“种族偶像”，比如，相信“认人的感觉是万物的尺度”，总是用一种拟人的方式去解释自然现象。
第二种是个人所具有的偏见，培根称之为“洞穴偶像”，这是由于个人偏爱某个方面而导致的，比如，与培根同时代的吉尔伯特因为痴迷于磁学研究，就试图建立一个以磁为统帅的自然哲学。
第三种是由于语言运用产生的偏见，培根称之为“市场偶像”，有些语词其实没有客观存在的具体指标，但人们却误以为有一个真实存在的对应物，例如迷信就是如此。
第四种是由于接受了某种特殊的思想体系而产生的偏见，培根称之为“剧场偶像”，事实上所有思想体系都不过是一场戏剧，它们以一种不真实的布景方式重新表达世界。
因此，培根认为正确的认识方法既不能是单纯的经验主义，就像蚂蚁那样虽然忙忙碌碌但没有目标；也不能是单纯的理性主义，像蜘蛛那样虽然织工精巧但空洞无物。正确的认识必须把经验主义和理性主义结合起来，像蜜蜂那样从花园和田野里遍采各种花朵，然后用自己的力量消化和处理它们，从而形成自己的认识。
培根主张首先要尽量不带偏见地、广泛地搜集事实，在占有了足够的经验事实后，先分类、后鉴别、再归纳。培根设计的科学研究金字塔模型是：塔底是自然史和实验史的观察经验，往上是事实之间的关系，起初是偶然关系，之后是稳定关系，最后是内容丰富的相关性。科学研究的方向是在金字塔里自下而上的方向。
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