Наблюдение, эксперимент.. Есть еще исторический метод исследования (его Дарвин использовал), моделирование. Эксперимент - это когда специально создаются определенные условия, он явно подразумевает активное участие экспериментатора, а при наблюдении ты не вносишь ничего сам в процесс, только смотришь на то что происходит само.
Фенология - это наблюдения за сезонными изменениями природы, то есть за тем как связаеы определенные явления с тем в какое время года они происходят. Например, пожелтение и опадание листьев на деревьях..