서문 : 과학과 철학은 만나야 한다 = 4 
PART 1 과학지식의 본질을 찾아서 
  1장 과학이란 무엇인가 = 21
    과학은 정말 그리도 훌륭한가 = 21
    과학에는 특유한 방법이 있는가 = 23
    포퍼: 반증주의와 비판적 사고 = 28
    쿤: 패러다임을 따라가는 정상과학 = 35 
    퍼즐 풀기 = 43
    과학: 전통과 비판 사이 = 50 
  2장 지식의 한계 = 54
    데카르트의 인식론적 절망 = 54
    달 속의 토끼 = 59
    관측의 이론적재성: 관측은 이론의 영향을 받는다 = 63
    귀납의 문제 = 70
    귀납의 방향을 어떻게 정할 것인가 = 76
  3장 자연의 수량화 = 86
    과학에서 측정의 중요성 = 87 
    현대사회는 측정의 사회 = 90 
    과학적 업적으로서의 수량화 = 92 
    기준을 창조하는 어려움: 온도계의 예 = 96
    다른 기초 물리량의 측정: 길이, 질량, 시간 = 106
    인식과정의 반복 = 113
  4장 과학혁명 = 119
    과학혁명의 몇 가지 예 = 120
    어떻게 과학에도 혁명이? = 122
    비정합성 = 128
    과학혁명에 대한 논란 = 141 
    ''혁명적 진보''의 역설 = 146
  5장 과학적 진리 = 150
    과학은 진리를 추구하는가 = 151
    관측 불가능의 세상 = 152 
    과학의 성적표 = 158
    진리에 대한 열망 = 163
    참된 것의 개념들 = 166
    능동적 실재주의 = 169 
    이론과 실재의 관계 = 173
  6장 과학의 진보 = 179
    과학은 정말 진보하는가 = 179
    기초 없이 짓는 건물 = 182
    정합주의: 노이랏의 배 = 187
    정합주의에 대한 불만? = 194
    진보적 정합주의 = 197
    남은 두 가지 질문 = 204 
PART 2 과학철학에 실천적 감각 더하기 
  7장 산소와 플로지스톤 = 212 
    화학에서 왜 혁명이? = 214
    나름대로 훌륭했던 플로지스톤 화학 = 221
    산소 패러다임과 플로지스톤 패러다임의 경쟁 = 230
    왜 산소를 산소라 했는가: 산소 패러다임의 미해결 문제들 = 243
    플로지스톤을 꼭 죽여야만 했을까 = 248
  8장 물은 H₂O인가? = 253
    물이 H₂O라는 것을 어떻게 아는가 = 255 
    H₂O의 역사: 돌튼과 아보가드로 = 257
    원자에 대한 실재론 논쟁 = 267
    유기화학에서 내려준 H₂O의 결론 = 270
    원자론의 역사가 과학교육에 주는 교훈 = 281
  9장 물은 항상 100도에서 끓는가? = 285
    고정하기 힘들었던 물의 비등점 = 286
    물 끓여보기 = 289
    신기하고도 복잡한 거품 형성 = 293 
    들룩 수난기 = 299
    물리학이냐 공학이냐 = 307
    전문화와 생활과학 = 310
  10장 집에서 하는 전기화학 = 314
    전지의 발명 = 315
    전기화학은 민중과학? = 323
    전지의 작동원리에 대한 논쟁 = 326
    월라스턴의 실험: 현대적 설명의 재미있는 어려움 = 331 
    은나무 기르기 = 335
    소금물의 전기화학 = 338
    상보적 과학지식: 회복과 연장 = 343
PART 3 과학지식의 풍성한 창조 
  11장 과학지식의 창조: 탐구와 교육 = 350
    창의성 논의 = 350
    과학에도 솜씨가 필요하다 = 353
    언어로 표현되지 않는 언어의 기반 = 358 
    지식에 들어가는 은유법 = 364
    개념의 창조와 발달 = 367
    탐구와 창의력의 교육 = 373
  12장 다원주의적 과학 = 378
    다원주의의 전망 = 378
    과학지식의 천하통일? = 381
    다원주의의 이점 = 389
    다원주의에 대한 우려 = 401 
    겸허의 과학 = 406 
    획일적 사회를 넘어서 = 410
감사의 말 = 415
참고문헌 = 417
찾아보기 = 427