第一次谈话：从哪里着手学习科学方法论？——科学探索离不开哲学的指引 4
爱因斯坦是怎样看待哲学的 5
自然科学必须运用理论思维 9
运用理论思维就要受哲学的支配 14
作一个自觉的辩证唯物主义者 19
第二次谈话：什么是科学认识的起点？——观察是搜集信息的唯一门户 22
从福尔摩斯的故事说起 22
观察的作用和观察的实质 26
观察的客观性原则 31
必须充分尊重观察的结果 38
第三次谈话：科学怎样窥测自然界的奥秘？——仪器和思维在观察中的作用 42
丁肇中为什么能发现J粒子 43
观察手段及其在观察中的作用 46
观察的目的性 50
第四次谈话：卢瑟福靠什么建立了原子模型？——实验是探索自然的最重要的手段 58
在变革自然中去认识自然 59
卢瑟福的α粒子散射实验 63
实验特有的优越性 69
第五次谈话：光速测定实验有成有败的关键何在？——实验设计的基本原则 76
伽利略的失败和斐索的成功 77
关于因果联系的判断 81
分析条件和设计条件 86
条件在实验中的重要性 91
第六次谈话：米勒怎样证明几十亿年前的过程？——模拟为认识另辟一条新径 95
米勒怎样解开了生命起源之谜 96
什么是模拟为什么可以摸拟 100
物理模拟方法与数学模拟方法 104
功能模拟法与结构模拟法 109
第七次谈话：怎样看待科学上的偶然发现？——对机遇的认识和利用 114
不计其数的机遇事例 115
偶然性和必然性 120
“机遇只偏爱有准备的头脑” 124
怎样从偶然性背后找出必然性 129
第八次谈话：如何在思维中把握事物的本质？——科学抽象、科学概念、理想化方法 133
科学抽象的意义 134
科学抽象的一般进程 137
科学概念和概念中的辩证法 142
理想模型和理想实验 146
第九次谈话：元素周期律是怎样发现的？——通过比较和分类把握联系 151
什么是比较什么是分类 152
比较不同的属性和不同属性的比较 156
现象的分类和本质的分类 161
第十次谈话：在科学认识中怎样推理？——归纳方法、演绎方法、类比方法 166
从个别到一般——归纳方法 167
从一般到个别——演绎方法 172
从个别到个别——类比方法 175
归纳、演绎、类比的辩证联系 179
第十一次谈话：生物学怎样揭开了遗传之谜？——分析方法与综合方法 184
孟德尔怎样撩起了遗传的神秘面纱 185
分析，认识才能深入 189
综合，认识才能有结果 193
第十二次谈话：如何给出对自然界的精确描述？——使科学认识定量化的数学方法 198
数学是怎样帮助科学发展的 199
数学方法的特点和作用 202
运用数学方法的关键——建立数学模型 206
第十三次谈话：和谐的太阳系是怎样形成的？——科学假说是科学发展的主要形式 214
“第一推动”的假设和“星云假说” 215
科学假说的特点、实质和作用 219
关于假说真理性的一些讨论 222
建立假说的步骤、方法和一般原则 226
第十四次谈话：如何从假说继续前进？——由科学假说向科学理论的发展 232
从大陆漂移说到板块构造说 233
检验假说的一般方法 237
对待假说的科学态度 242
第十五次谈话：怎样发挥创造性思维的作用？——科学直觉和科学想象力 247
艺术中的灵感和科学上的直觉 248
一时的顿悟和经久的沉思 251
想象力是科学思想的翅膀 256
想象的翅膀只能在事实的空气中飞翔 260
第十六次谈话：当代科学方法的特点是什么？——谈谈系统方法及其重要性 264
“阿波罗”登月飞行和系统 265
系统方法及其形成 270
系统方法的一般原则 275
系统方法的方法论意义 282