科学研究的三种主要方法是观察、实验和推理。

1．观察方法：观察是指直接观察和记录现象、事物或过程的方法。通过观察，科学家可以发现新的事物、现象或规律。观察方法通常用于描述和记录自然现象，如动物行为、天气变化、地质构造等。观察方法有时也可以用于探究某些特定问题的答案，如观察人们的行为来了解他们的心理状态。

2．实验方法：实验是指通过对某些变量进行控制，以研究某些现象或规律的方法。实验方法通常包括设计实验、执行实验、记录数据、分析结果等步骤。实验方法通常用于验证或推翻某些假说或理论，如验证某种药物是否有效、研究物质的化学性质等。

3．推理方法：推理是指通过逻辑推理和归纳推理来推导出某些结论或规律的方法。推理方法通常用于对现有知识进行总结和归纳，从而得出新的结论或理论。推理方法通常用于理论研究和哲学研究中，如推导出某个数学公式、探究某种哲学思想的内涵等。

总之，观察、实验和推理是科学研究的三种主要方法，它们可以单独或结合使用，以帮助科学家发现新的事物、现象或规律，并推动科学知识的进一步发展。