本书通过解析科学方法——科学和科学知识的基础，介绍了如何用科学来研究我们周围的自然世界。作者以简洁清晰、通俗易懂的语言阐述了与科学方法有关的概念，内容涵盖客观实在、假设和理论，以及实验证据在科学知识中所具有的基本且不可或缺的作用等。
作者Massimiliano Di Ventra是一位资深的科研工作者。本书是他基于日常的科学观察和实践，在科学方法方面的一些个人思考的总结。在本书中，作者还检视了科学的局限性，以及在非科学的情景中（例如在制定政策时）滥用科学方法可能导致的负面结果。在掌握了这些具有普适性的科学方法后，读者就可以对各种类型的科学论断进行批判性思考，从而判断这些论断是否适用于具体的科学研究和实践。

马西米利亚诺·迪·文特拉（Massimiliano Di Ventra）是加州大学圣迭戈分校的物理学教授。他曾出版过一本面向本科生的教材，Introduction To Nanoscale Science And Technology （Springer，2004），以及一本研究生教材，Electrical Transport in Nanoscale Systems （Cambridge University Press，2008）。

1 没有哲学的科学
2 物质世界和客观实在
3 逻辑与第一性原理
4 自然现象和实验至上
5 观察和实验
6 科学中的信任
7 对自然现象近似且有限的描述
8 假设和假说
9 理论
10 理论的角力
11 一个理论能从另一个理论中“推导”出来吗？
12 证明？伪证？什么意思？
13 不要自讨苦吃
14 科学“共识”那是什么？
15 科学方法的流程图
16 “是什么”和“为什么”的问题
17 “科学主义”：对科学方法的滥用
18 最后说两句

在本书中，美国加州大学圣迭戈分校的迪·文特拉教授分享了他在二十多年的科研和教学过程中的心得体会。作者以轻松诙谐的笔触，系统介绍了实验观测、逻辑、假设和理论等科学方法的核心要素，以及它们之间的内在联系，进而阐述了如何应用科学方法来认识并探索物质世界和客观实在。
本书的一个独特之处在于，作者在论述“科学能做什么”的同时，更着重着墨于“科学不能做什么”。