觀察是人們認識事物。獲取知識的一個重要途徑。據統計，一個人知識的90％是通過觀察得來的。生物進化論的創始人達爾文說過：「我沒有突出的理解能力，也沒有過人的機智，只是在發覺那些稍縱即逝的事物並對它細心觀察的能力上，我可能在眾人之上。」這番話說明了良好的觀察能力對於成功的重要作用。我國學者王極盛也強調說：「觀察力是智力結構的眼睛。」因此，對於青少年朋友來說，培養自己良好的觀察能力是十分必要的。
明確目標，勤於觀察
觀察是一種有目的的、有計劃的認知活動，只有目標明確，才能聚精會神，持之以恆，形成良好的觀察習慣。貝弗裡奇指出：「觀察訓練遵循著與其他任何方面的訓練相同的原則。首先必須刻苦勤奮，隨著實踐的增多，行動逐漸變得不知不覺或無意識，遂養成習慣。」
施耐庵寫《水滸》時，為了寫好武松打虎的情節，不但走訪了許多有經驗的獵戶，而且還親自跑到人煙稀少，老虎經常出沒的深山老林裡去，仔細觀察老虎的生活環境，甚至冒著生命危險蹲在樹上，長久地觀察老虎的習性和捕食動作。正是由於施耐庵勤於觀察，眼光敏銳獨到，所以，他才能在《水滸》中寫出景陽崗武松打虎那樣精彩動人的場面。法國作家莫泊桑也說過：「對你所要表現的東西，要長時間很仔細地觀察它、以便發現別人沒有發現過的特點。」
晚清著名畫家任伯年畫的貓，真可以說是栩栩如生，呼之欲出。這也是他長期仔細觀察的結果，一個月夜，他正端坐桌前，揮筆作畫，忽然聽到屋頂上有貓叫聲，尋聲望去，他看見一隻貓正趴在牆頭，瞪著一雙綠瑩瑩的眼睛看著他。他推開窗子，想看個真切，不料響聲把貓嚇跑了。任伯年跟蹤出去，爬上鄰家屋頂。正巧，貓還在屋頂上，弓腰拖尾，瞪著一雙警惕的眼睛扭頭看人。他全神貫注地觀察，全然忘記了自己尚在屋頂之上，一不小心，跌了下來。任伯年全然不顧痛疼，跑進屋裡，立即揮毫潑墨，畫出了著名的《狸貓圖》。
已故著名地質學家李四光曾說過：「觀察是得到一切知識的一個首要的步驟。」他在地質學上有許多重大的創造性發現，得益於他勤於觀察的習慣，1921年，他在太行山東麓沙源嶺調查地質時，發現了一些大石頭，孤立地遠離著大山。出於好奇心，他決心去揭開這個秘密。經過仔細觀察，他斷定這些石頭就是冰川的漂礫，從而第一次發現了中國第四紀冰川的遺跡。
廬山是我國名山之一。它平地崛起，山勢奇偉，終年雲霧繚繞，難識其真面目，歷來為神話傳說之源。晉代桓沖任江州（今九江）刺史，對廬山的神話很有興趣，曾派人去廬山探險。傳說這位探險者在山頂發現一個面積達數百畝的湖泊，周圍環繞著茂密的桑園。這個故事確實令人好奇，因為廬山並沒有湖泊，李四光在廬山考察冰川遺跡時，查閱了大量歷史資料，瞭解到不少古代作品中都有關於山頂湖泊的記載，並認為這些記載並非只是神話傳奇。為了弄清廬山真面目，他腳著草履，不辭辛勞，踏遍廬山，察看了所有山間盆地，發現只有蘆林盆地的大小與晉代探險者所說的湖泊類似，終於揭開了古湖神秘的面紗。原來史前第四紀時，廬山為冰雪覆蓋，蘆林盆地是積雪屯冰的最大冰窖。後來，由於氣候轉暖，冰消雪融，流水注入其中，變成為山巔湖泊，直至晉代尚存。其後千餘年來，流水侵蝕，造成決口，湖泊因此而消失了。
養好良好的觀察習慣後，常常會化平淡為神奇，有出人意料的發現。50年代的一個夏天，李四光到大連療養。一天，他路過馬欄河橋，偶然看到一個形態奇特的山峰，一道一道的山梁呈弧形旋上山頂。李四光立即登上山頂俯瞰全貌，發現道道山脊和條條溝谷相間分佈，環抱著中央高地，就像蓮花花瓣圍繞著中心蓮蓬一樣。這是怎樣形成的呢？為了揭開這奇特山峰的奧秘，李四光頭頂烈日，攀懸崖，經過多次詳細觀察，終於弄清這是一次地殼旋轉運動造成的一種地質構造體系的新類型，依其形狀命名為「蓮花狀構造」。
掌握方法、善於觀察
科學發端於觀察。能否對觀察對像做出客觀、準確的觀察，除養成良好的觀察習慣、善於觀察外，還需要掌握觀察方法，方能事半功倍，達到觀察的目的，因此，要善於觀察。
李四光之所以在科學研究中不斷有所發現，一個重要原因就是他善於觀察，練就了自己特有的敏銳的觀察能力。李四光走到哪裡，就觀察到哪裡，處處留心，時時在意，從不放過一個觀察機會。無論是出國講學，參加國際學術會議，還是參觀、散步，他總是要尋找機會進行實地觀察和考查。1936年他出國講學取道美國回國時，在橫跨美洲大陸的旅途中，就停了六七次之多，專門爬山考察當地地質狀況，新中國成立後。他從英國回國途中，又取道瑞士、意大利，也進行了大量的野外調查。長期的野外觀察和地質考查。練就了他對大地山川敏銳的觀察力。在四川北碚北泉公園附近，他發現了一個小型旋捲構造。在北京中山公園散步，李四光從走過的大理石台級上發現一個棋盤格式構造的典型標本。在廬山住所旁邊，他發現了一塊在天然條件下因自重而發生變形的礫石，而這一發現對於探索岩石的力學性質起到了重要的推動作用。這類事例，在李四光一生的科學實踐中可以說是不勝枚舉。
對於中學生朋友來說，實驗是鍛煉自己觀察能力、學會觀察方法的重要途徑。在實驗中，同學們應根據老師和實驗要求，在觀察前編寫好觀察提綱，並根據提綱閱讀教材上的內容；在觀察過程中，還要充分利用自己已經學過的知識經驗。這樣，將有助於增強同學們觀察的廣度，收到良好的觀察效果。在實驗過程中，同學們還應該盡可能運用視、聽、嗅、觸等各種感官感知方式進行協調參與。比如化學實驗中，碳酸氫氨受熱分解時放出具有刺激性氣味的氣體，可用鼻子嗅到；鋅與稀硫酸反應放熱用手觸摸容器即能感覺到；點燃氫氣、氧氣混和氣體的爆炸聲用耳就能聽到，等等。
全面觀察是觀察的基本要求之一，也是一種基本的觀察方法。因此，從事觀察活動時，要顧及事物的各個方面、事物間的整體聯繫，切忌盲人摸象，偏執一端和固執己見。在科學史上，由於觀察缺乏整體感所造成的一葉障目，不見泰山，造成不同觀點、學說之間長期爭論不休，莫衷一是的事例屢見不鮮，地質學中關於岩石成因的爭論頗具代表性。一些學者，由於經常看到洪水氾濫形成的地貌，於是主張「水成說」；另一些學者，由於經常觀察到火山爆發、岩漿橫流，則力主「火成說」。持不同學說的學者先是各執己見，爭論不休，爾後則相互指責與謾罵，真可以說是「水火不相容」。實際上，這場爭論是由於觀察者觀察的片面性所導致偏執。科學的解釋是，地球表面的岩石圈是由三種岩石構成的，即水成的沉積岩、火成的岩漿巖，以及由這兩種岩石風化變質而成的變質岩。由此看來，為了認識一個事物，必須盡可能多方面、多角度、多層次地進行全面觀察。否則，就會像蘇試說的那樣：「橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同。不識廬山真面目，只緣身在此山中。」
觀察與思考，相得益彰
美國科學哲學家庫恩說過：「看一張等高線地圖，學生看到的是紙上的線條，製圖學家看到的是一張地形圖。看一張氣泡室照片，學生看到的是混亂而曲折的線條，物理學家看到的是熟悉的亞核事件的記錄。只有在許多這樣的視覺轉換以後，學生才成為科學家世界的一個居民，見科學家之所見，行科學家之所行。」如果說，科學始於觀察，那麼，要成功實現這些「視覺轉換」，獲得理性認識，就離不開理性思考。
敏銳的觀察能力只是獲取一些感性認識。科學不能到此止步不前，還要用理性方法，運用思維工具去對感性認識進行概括、判斷和推理，使之去偽存真。因此，觀察和思考二者不可偏廢，兩者的有機結合，才能相得益彰。李四光曾形象地說過，「沒有觀察和實驗，就無法進行思考和抽像，任何理論都可能是空的假的，是在空中翻觔斗；沒有一定的理論和思考作根據，觀察和實驗就沒有方向，只能是盲人騎瞎馬。」李四光本人就是把敏銳的觀察力和深刻的思維力有機整合的光輝典範。
早在20年代。李四光在進行煤礦地質調查時，發現我國東部石炭二迭紀時代北方以陸相地層為主，南方則是海相地層佔優勢。他沒有放過這個現象，而是進一步考察了其他地質時代和其他區域的地層情況，經過歸納和分析，得出了全球的海水有從兩極向赤道，又由赤道向兩極反覆進退的規律，進而推斷海水進退的不一致起源於地球自轉速度的變化，這種地球自轉速度的變化還會引起地殼本身的運動。李四光通過這一嚴密的思考和科學論證，成為他創立具有完整理論體系的地質力學的開端。
觀察與思考的結合，還有利於建立起不同事物之間的有機聯繫，能看到常人難以看到的事物間的聯繫和規律，然後有所發現，有所創造。達·芬奇在鈴聲與石頭入水時發出的聲音之間建立了聯繫，這使他得出了聲音以波的形式傳播的結論。德國化學家弗裡德裡希·凱庫勒夢到一條蛇咬住自己的尾巴，從而憑直覺理解了苯分子的環狀結構。塞繆爾·莫爾斯在設法製造強大的足以越過大洲大洋的電極信號時一籌莫展。一天，他看到拉車的馬匹在驛站被換下來，於是，他由更換馬匹的驛站聯想到了電極信號的中繼站。莫爾斯終於找到了解決辦法：每隔一段距離就把電報信號放大。在思考如何製作碳絲的時候，愛迪生無意中把一塊膩子在手指間繞來繞去。當他低頭看手的時候，頓時眼前一亮：把碳像繩子一樣纏繞起來。
當人們上醫院檢查身體時，一些中老年的大夫在檢查你的腹部和背部時，常常是一隻手按住腹部或背部，另一隻手則叩擊這隻手的手背，並很留心地傾聽叩擊的聲音。這種檢查身體的方法，在醫學上叫做叩診法。這種方法是二百多年前，由奧地利醫生奧思布魯格發明的。一次，他給一位病人診病時，當時尚沒有現在醫生用的聽診器，怎麼也查不出病人患了什麼病，結果病人不幸而亡。解剖發現，病人胸髒化膿，積滿腔水。這件事給奧斯布魯格醫生打擊很大。他整天在想，今後再碰到類似的病人，怎樣才能準確診斷呢？在思考中，他觀察到父親常常用手指叩響木製的酒桶，憑借響聲的不同，估計出桶內的酒量。他由此受到啟發，進而觀察病例，進行病理解剖，探索胸部疾病與叩擊聲變化的關係，從而發現了新的診斷法——叩診法。這就是「智慧來自叩響的酒桶」的美談，也是勤觀察、善思考的佳話。
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