观察是人们认识事物。获取知识的一个重要途径。据统计，一个人知识的90％是通过观察得来的。生物进化论的创始人达尔文说过：“我没有突出的理解能力，也没有过人的机智，只是在发觉那些稍纵即逝的事物并对它细心观察的能力上，我可能在众人之上。”这番话说明了良好的观察能力对于成功的重要作用。我国学者王极盛也强调说：“观察力是智力结构的眼睛。”因此，对于青少年朋友来说，培养自己良好的观察能力是十分必要的。
观察是一种有目的的、有计划的认知活动，只有目标明确，才能聚精会神，持之以恒，形成良好的观察习惯。贝弗里奇指出：“观察训练遵循着与其他任何方面的训练相同的原则。首先必须刻苦勤奋，随着实践的增多，行动逐渐变得不知不觉或无意识，遂养成习惯。”
施耐庵写《水浒》时，为了写好武松打虎的情节，不但走访了许多有经验的猎户，而且还亲自跑到人烟稀少，老虎经常出没的深山老林里去，仔细观察老虎的生活环境，甚至冒着生命危险蹲在树上，长久地观察老虎的习性和捕食动作。正是由于施耐庵勤于观察，眼光敏锐独到，所以，他才能在《水浒》中写出景阳岗武松打虎那样精彩动人的场面。法国作家莫泊桑也说过：“对你所要表现的东西，要长时间很仔细地观察它、以便发现别人没有发现过的特点。”
晚清著名画家任伯年画的猫，真可以说是栩栩如生，呼之欲出。这也是他长期仔细观察的结果，一个月夜，他正端坐桌前，挥笔作画，忽然听到屋顶上有猫叫声，寻声望去，他看见一只猫正趴在墙头，瞪着一双绿莹莹的眼睛看着他。他推开窗子，想看个真切，不料响声把猫吓跑了。任伯年跟踪出去，爬上邻家屋顶。正巧，猫还在屋顶上，弓腰拖尾，瞪着一双警惕的眼睛扭头看人。他全神贯注地观察，全然忘记了自己尚在屋顶之上，一不小心，跌了下来。任伯年全然不顾痛疼，跑进屋里，立即挥毫泼墨，画出了著名的《狸猫图》。
已故著名地质学家李四光曾说过：“观察是得到一切知识的一个首要的步骤。”他在地质学上有许多重大的创造性发现，得益于他勤于观察的习惯，1921年，他在太行山东麓沙源岭调查地质时，发现了一些大石头，孤立地远离着大山。出于好奇心，他决心去揭开这个秘密。经过仔细观察，他断定这些石头就是冰川的漂砾，从而第一次发现了中国第四纪冰川的遗迹。
庐山是我国名山之一。它平地崛起，山势奇伟，终年云雾缭绕，难识其真面目，历来为神话传说之源。晋代桓冲任江州（今九江）刺史，对庐山的神话很有兴趣，曾派人去庐山探险。传说这位探险者在山顶发现一个面积达数百亩的湖泊，周围环绕着茂密的桑园。这个故事确实令人好奇，因为庐山并没有湖泊，李四光在庐山考察冰川遗迹时，查阅了大量历史资料，了解到不少古代作品中都有关于山顶湖泊的记载，并认为这些记载并非只是神话传奇。为了弄清庐山真面目，他脚着草履，不辞辛劳，踏遍庐山，察看了所有山间盆地，发现只有芦林盆地的大小与晋代探险者所说的湖泊类似，终于揭开了古湖神秘的面纱。原来史前第四纪时，庐山为冰雪覆盖，芦林盆地是积雪屯冰的最大冰窖。后来，由于气候转暖，冰消雪融，流水注入其中，变成为山巅湖泊，直至晋代尚存。其后千余年来，流水侵蚀，造成决口，湖泊因此而消失了。
养好良好的观察习惯后，常常会化平淡为神奇，有出人意料的发现。50年代的一个夏天，李四光到大连疗养。一天，他路过马栏河桥，偶然看到一个形态奇特的山峰，一道一道的山梁呈弧形旋上山顶。李四光立即登上山顶俯瞰全貌，发现道道山脊和条条沟谷相间分布，环抱着中央高地，就像莲花花瓣围绕着中心莲蓬一样。这是怎样形成的呢？为了揭开这奇特山峰的奥秘，李四光头顶烈日，攀悬崖，经过多次详细观察，终于弄清这是一次地壳旋转运动造成的一种地质构造体系的新类型，依其形状命名为“莲花状构造”。
科学发端于观察。能否对观察对象做出客观、准确的观察，除养成良好的观察习惯、善于观察外，还需要掌握观察方法，方能事半功倍，达到观察的目的，因此，要善于观察。
李四光之所以在科学研究中不断有所发现，一个重要原因就是他善于观察，练就了自己特有的敏锐的观察能力。李四光走到哪里，就观察到哪里，处处留心，时时在意，从不放过一个观察机会。无论是出国讲学，参加国际学术会议，还是参观、散步，他总是要寻找机会进行实地观察和考查。1936年他出国讲学取道美国回国时，在横跨美洲大陆的旅途中，就停了六七次之多，专门爬山考察当地地质状况，新中国成立后。他从英国回国途中，又取道瑞士、意大利，也进行了大量的野外调查。长期的野外观察和地质考查。练就了他对大地山川敏锐的观察力。在四川北碚北泉公园附近，他发现了一个小型旋卷构造。在北京中山公园散步，李四光从走过的大理石台级上发现一个棋盘格式构造的典型标本。在庐山住所旁边，他发现了一块在天然条件下因自重而发生变形的砾石，而这一发现对于探索岩石的力学性质起到了重要的推动作用。这类事例，在李四光一生的科学实践中可以说是不胜枚举。
对于中学生朋友来说，实验是锻炼自己观察能力、学会观察方法的重要途径。在实验中，同学们应根据老师和实验要求，在观察前编写好观察提纲，并根据提纲阅读教材上的内容；在观察过程中，还要充分利用自己已经学过的知识经验。这样，将有助于增强同学们观察的广度，收到良好的观察效果。在实验过程中，同学们还应该尽可能运用视、听、嗅、触等各种感官感知方式进行协调参与。比如化学实验中，碳酸氢氨受热分解时放出具有刺激性气味的气体，可用鼻子嗅到；锌与稀硫酸反应放热用手触摸容器即能感觉到；点燃氢气、氧气混和气体的爆炸声用耳就能听到，等等。
全面观察是观察的基本要求之一，也是一种基本的观察方法。因此，从事观察活动时，要顾及事物的各个方面、事物间的整体联系，切忌盲人摸象，偏执一端和固执己见。在科学史上，由于观察缺乏整体感所造成的一叶障目，不见泰山，造成不同观点、学说之间长期争论不休，莫衷一是的事例屡见不鲜，地质学中关于岩石成因的争论颇具代表性。一些学者，由于经常看到洪水泛滥形成的地貌，于是主张“水成说”；另一些学者，由于经常观察到火山爆发、岩浆横流，则力主“火成说”。持不同学说的学者先是各执己见，争论不休，尔后则相互指责与谩骂，真可以说是“水火不相容”。实际上，这场争论是由于观察者观察的片面性所导致偏执。科学的解释是，地球表面的岩石圈是由三种岩石构成的，即水成的沉积岩、火成的岩浆岩，以及由这两种岩石风化变质而成的变质岩。由此看来，为了认识一个事物，必须尽可能多方面、多角度、多层次地进行全面观察。否则，就会像苏试说的那样：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。”
美国科学哲学家库恩说过：“看一张等高线地图，学生看到的是纸上的线条，制图学家看到的是一张地形图。看一张气泡室照片，学生看到的是混乱而曲折的线条，物理学家看到的是熟悉的亚核事件的记录。只有在许多这样的视觉转换以后，学生才成为科学家世界的一个居民，见科学家之所见，行科学家之所行。”如果说，科学始于观察，那么，要成功实现这些“视觉转换”，获得理性认识，就离不开理性思考。
敏锐的观察能力只是获取一些感性认识。科学不能到此止步不前，还要用理性方法，运用思维工具去对感性认识进行概括、判断和推理，使之去伪存真。因此，观察和思考二者不可偏废，两者的有机结合，才能相得益彰。李四光曾形象地说过，“没有观察和实验，就无法进行思考和抽象，任何理论都可能是空的假的，是在空中翻筋斗；没有一定的理论和思考作根据，观察和实验就没有方向，只能是盲人骑瞎马。”李四光本人就是把敏锐的观察力和深刻的思维力有机整合的光辉典范。
早在20年代。李四光在进行煤矿地质调查时，发现我国东部石炭二迭纪时代北方以陆相地层为主，南方则是海相地层占优势。他没有放过这个现象，而是进一步考察了其他地质时代和其他区域的地层情况，经过归纳和分析，得出了全球的海水有从两极向赤道，又由赤道向两极反复进退的规律，进而推断海水进退的不一致起源于地球自转速度的变化，这种地球自转速度的变化还会引起地壳本身的运动。李四光通过这一严密的思考和科学论证，成为他创立具有完整理论体系的地质力学的开端。
观察与思考的结合，还有利于建立起不同事物之间的有机联系，能看到常人难以看到的事物间的联系和规律，然后有所发现，有所创造。达·芬奇在铃声与石头入水时发出的声音之间建立了联系，这使他得出了声音以波的形式传播的结论。德国化学家弗里德里希·凯库勒梦到一条蛇咬住自己的尾巴，从而凭直觉理解了苯分子的环状结构。塞缪尔·莫尔斯在设法制造强大的足以越过大洲大洋的电极信号时一筹莫展。一天，他看到拉车的马匹在驿站被换下来，于是，他由更换马匹的驿站联想到了电极信号的中继站。莫尔斯终于找到了解决办法：每隔一段距离就把电报信号放大。在思考如何制作碳丝的时候，爱迪生无意中把一块腻子在手指间绕来绕去。当他低头看手的时候，顿时眼前一亮：把碳像绳子一样缠绕起来。
当人们上医院检查身体时，一些中老年的大夫在检查你的腹部和背部时，常常是一只手按住腹部或背部，另一只手则叩击这只手的手背，并很留心地倾听叩击的声音。这种检查身体的方法，在医学上叫做叩诊法。这种方法是二百多年前，由奥地利医生奥思布鲁格发明的。一次，他给一位病人诊病时，当时尚没有现在医生用的听诊器，怎么也查不出病人患了什么病，结果病人不幸而亡。解剖发现，病人胸脏化脓，积满腔水。这件事给奥斯布鲁格医生打击很大。他整天在想，今后再碰到类似的病人，怎样才能准确诊断呢？在思考中，他观察到父亲常常用手指叩响木制的酒桶，凭借响声的不同，估计出桶内的酒量。他由此受到启发，进而观察病例，进行病理解剖，探索胸部疾病与叩击声变化的关系，从而发现了新的诊断法——叩诊法。这就是“智慧来自叩响的酒桶”的美谈，也是勤观察、善思考的佳话。
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