那么，怎样才能提高观察能力呢？
（一）要有明确的观察目的
学生对实验观察，目的大致有两类：一类是为了学到新的知识，一类是为了验证新学的知识。
先谈一下为获取新知识的观察。
在生活实践和科学实验中，先通过观察获得感性知识，然后再通过思维，上升为理性知识。例如，将固体的金属钠放入水中，观察到钠浮在水面，与水发生反应，变成银白色闪亮的小球，而且越来越小……在老师的启发下，学生通过思考，从观察到的现象之中，可以学到以下新知识：钠的密度比水小；钠和水反应激烈，是放热反应；钠的熔点比较低，因此在反应过程中被熔成液态，又由于表面张力而成球状等等。
可见，通过对金属钠和水反应的认真观察，学生基本上掌握了钠的一些物理性质和化学性质。这类观察不仅使学生能顺利地获得新知识，而且可以发展学生的观察能力，有助于在未来工作中去发现、去创造。
下面介绍一下验证新知识的观察。这类观察是为了验证已知的结论。例如，初二物理课学完了“物体的浮沉条件”之后，做了这样一个实验：利用装着沙子的试管作为浮在液面上的物体，研究它受到的浮力跟它的重量有什么关系，从而验证了“漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体的重量”的结论。这种验证式的实验观察，是在理解的基础上进行的，因此，对观察到的现象往往认识得更加深刻。
在上述两类观察的活动过程中，如果观察目的比较明确，在观察时就容易抓住关键的现象，对现象的感受也会更深。不少优秀生表现出了很强的观察力，这与他们在观察时目的性强有着直接的关系。
优秀生很注重预习，他们在上课前对知识就已经有所了解，在老师做演示实验时，对别的学生讲是为了获得新知识，而对优秀生则是为了验证自己新理解的知识，是为了丰富感性知识，所以他们的注意力往往集中在最重要、最关键的现象上。
比较优秀的学生在亲自做实验过程时，观察目的非常明确，对实验的全部操作程序和应当看到的现象十分清楚，所以很少看书，便能独立地一边操作、一边观察，并随时做观察记录，发现问题及时查找原因，因此每次实验都能加深对新知识的理解。
也有学生在实验过程中观察目的不明确，计划不合理，所以观察效果很差。他们走进实验室，还不知道要做什么实验，不知道观察什么现象，更不知道如何通过实验操作来达到观察的目的。往往一边看着书，一边操作，看一步做一步，这种抓中药式的实验法，收效甚微。他们观察目的不明确，糊里糊涂地走进实验室，又糊里糊涂地走出实验室，这也正是他们学不好物理、化学和生物的重要原因。
（二）要善于积累知识，用知识来武装自己的头脑
据调查表明，观察能力比较强的人可以促进知识的获取，而具有丰富的知识，又可以提高观察能力，捕捉到不易发现的重要现象，还能使观察不停留在感性认识的低级阶段。例如，我国宋代科学家沈括有一次经过太行山，看到许多蚌壳、海螺、大鹅卵石等东西，感到很奇怪，因为这些只有在海底和海滨才能存在。据此他作出判断：高高的太行山原来是远古时代的海滨。提出了华北平原是冲积平原的学说，建立了海陆变迁的理论。不知有多少人路过太行山，不知有多少人看到了同样的现象，可为什么没有沈括这样的发现呢？主要是因为他们缺乏有关的知识。而沈括却具有丰富的海洋知识，所以他能通过观察到的现象产生科学的联想。青霉素的发现者弗来明为人类做出重大的贡献，他曾谦虚地说：“我的唯一功劳是没有忽视观察。”其实，还有一条重要原因就是弗来明具有丰富的生物学知识。否则，就是观察到了，他也不会认识到它的重大意义。
上述事实进一步说明，缺乏丰富知识基础的观察，只是一种肤浅的、低级的、原始的观察，正因为如此，不知使多少有价值的现象从人们眼前滑了过去。
（三）开动脑筋，多问几个为什么
众所周知，哈雷彗星是由英国杰出的科学家哈雷在17世纪发现的。其实，我们的祖先早就对它进行了长期的观察，从公元前613—公元1910年的两千多年中，有31次珍贵的记录，根据这些全面的观察材料，不难发现：我们祖先每次观察到的彗星形状都十分相似，每次彗星出现的时间间隔均为76年，因此，看到的应是同一颗星。可惜，历史上没有这种重大发现的记载，结果这样重大的天文发现，被善于根据观察材料进行思考的后来人哈雷所揭示。
思维在观察中具有很重要的作用，恩格斯曾经强调：“单凭观察所得到的经验，是决不能充分证明必然性的。”他还说：“除了眼睛，我们不仅还有其他的感官，而且有我们的思维活动。”思维活动不但贯穿在观察的全过程，还要延伸到观察之前和观察之后。在观察之前，要确定观察对象、观察目的以及观察计划、步骤和方法，这些要通过思维活动来完成。观察过程中，对出现的各种现象，应当多问几个“为什么”，应当对观察中出现的每一种变化（现象），都打个问号，力求做出科学的解释。在观察结束后，面对一大堆观察结果，要继续思考。难怪有人把观察叫做“思维的知觉”。只有在观察前、观察中和观察后，始终动脑筋思考探索的人，观察能力才会迅速得以提高。可以说，通过观察发现问题，通过思维解决问题。没有思维的观察，只能使获得的知识停留在感性认识的低级阶段。
俄国杰出的生理学家巴甫洛夫非常重视观察，他说：“应当先学会观察，不学会观察，你就永远当不了科学家。”在他实验室的建筑物上刻着“观察、观察、再观察”的警句。在这警句中，还应当看到始终贯穿着七个字：“思考、思考、再思考”，只有这样，观察中得到的知识，才可能插上翅膀，飞跃到一个新的高度，即从感性知识飞跃到了理性知识的水平。
（四）做任何事情都要认真细心
观察时，要精神集中，专心致志，对每一个细小的变化都不放过。不少学生观察不认真、不细致，而这正是观察中最忌讳的。
例如，化学老师在教学中讲到硫与铁的反应时，做了个演示试验：把少量硫粉和铁粉的混合物装在试管里，加热到发红，立即把酒精灯移开，反应继续进行。
当老师问学生看到了什么反应时，一个学生回答：试管底部先发红，然后向上移动，显然，反应是从下往上进行的。老师又问：这说明了什么？学生答：是放热反应。老师又问：你怎么判断是放热反应？学生答不上来了。
学生为什么回答不上来呢？因为在观察时，只观察到红热现象从试管底部向上移动，而没有注意到红热一开始，老师就把酒精灯移开了。有的学生虽然看到了老师的这个动作，也误认为是为了节省酒精。其实，正是酒精灯适时移走后，反应仍然激烈地继续进行，说明了这是一个放热反应。
再如，在老师演示用排水取气法收集气体（如制氧）时，有的学生因不注意观察和思考，所以对先撤火，还是先撤试管搞不清楚，以致在自己做实验时出了事故。
可见，观察一定要认真细致，不能有半点马虎。
（五）用科学的、客观的眼光看问题
1．全面观察和重点观察
对事物要善于从不同的角度、不同的层次进行观察，要观察事物的各个方面、各种特性，然后，再观察它们之间的联系，从而对事物有一个全面的认识。例如，要掌握家兔的解剖知识，就先要观察家兔的各大系统，组成各个系统的主要器官，然后再观察各器官之间，各系统之间的位置关系，从而对家兔有全面的和整体的认识。
我们在每次观察都要总有一定的目的，因此，可以根据观察的目的，确定观察的重点。例如，学习牛顿第三定律（两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反），需要观察一系列实验：弹簧秤的实验；磁铁和铁块相互作用的实验；磁铁和铁条相互作用的实验；带电纸球的实验。这些实验观察的重点主要放在物体间的相互作用上，而其他现象就不作为观察的重点了。
2．合理对比观察
合理的对比观察，有利于及时把握住所观察对象的共性和个性，从而准确地掌握事物的本质。例如，学习光合作用时为了说明光合作用需要光，把整片叶子放在光下照射，按操作步骤实验，最后，用碘酒染色，叶子变成蓝色，这是因为碘酒遇到光合作用的产物——淀粉而起了变化。但是，这还不能说明光是生成淀粉的必要条件。如果有人提出叶子不照光，也可以制造淀粉，加碘酒也可以变蓝，就不好回答了。这时就需要通过对照实验来进行对比观察，即把叶子的一部分遮住不见光，让另一部分见到光，然后进行光照实验。观察结果，会发现只有见光的部分经处理后遇碘酒变蓝，说明生成了淀粉。通过这种对比观察，才会得出令人信服的结论：光是进行光合作用不可缺少的条件。
德国哲学家黑格尔说：“我们所要求的是要能看出异中之同，或同中之异。”可见，对比观察，实质上是比较科学思维方法在观察中的运用，可以大大加快对事物本质的认识。
3．反复观察和长期观察
为什么要进行反复观察呢？
首先，很多现象的出现十分迅速，稍纵即逝，观察的速度往往跟不上，所以需要进行重复观察。例如，化学实验有时要重复多次，才能得到满意的结论。
其次，我们在观察过程中有时出现的次要现象会更加吸引人的注意力，所以往往因此而忽视了对主要现象的观察，只好再重复一次。例如，老师做氯气和氢气的化合反应实验，点燃镁条，引起氢气和氯气的激烈反应发生“爆炸”，使瓶口的塑料片向上弹起。有的学生光注意看镁条燃烧，或被强光照得来不及看集气瓶——反应发生的地方。只好再重做一次，再观察一回。
第三，很多事物有复杂的一面对其认识，不能一次就完成，需要反复多次才行；又由于事物本身发展的周期性，这就决定了观察的重复性。
为什么要学会长期观察呢？
这是由于所观察的对象有它自己的发展过程或周期规律，有时发展过程很慢，周期很长，所以决定了观察的长期性。
例如，遗传学家孟德尔做了8年豌豆的杂交试验，经过8年对相对性状的遗传现象的观察，终于发现了著名的分离规律和自由组合规律。为什么要这么长时间呢？因为杂交后代会出现什么性状，是高茎还是矮茎，要等到这一代结了种子，第二年种下去长成了植株以后才知道，要观察只有等到第二年。因为要一点一点地生长，着急也没有用。这一点就不像理化实验那样，一次不行再来一次。能不能耐心地重复观察，能不能长期地坚持观察，也是观察能力强弱的一种表现。
（六）观察时应注意的问题主要有以下几点：
1．记观察笔记时一定要认真，要有一丝不苟的精神。
我们在观察的时候，要把观察到的具体现象认真地记录下来呢？因为由观察得到的感性认识不一定能立刻上升到理性认识，原因如下：自己的知识和能力水平低，观察到的感性材料不多，还需要继续积累，因此，需要把观察所得先记下来，以便将来进一步研究时使用。再说有时观察到的现象很复杂，数据很多，光凭记忆很不可靠，所以先记下来以备后用。近代天文学创始人第谷临终时，把他一生中观测的750颗星辰的全部资料和底稿交给了他的学生刻卜勒，刻卜勒在第谷的研究基础上提出了“地球行星三定律”，即刻卜勒定律，成为牛顿发现万有引力的基础。如果第谷不把花了大量时间和艰苦劳动获得的观察结果记录下来供后人研究，那么就会延迟刻卜勒定律的发现，而第谷一生的劳动也将付之东流了。我国著名的科学家竺可桢，从1936年1月1日开始记气象观察日记，一直记到1974年2月6日（逝世前一天），天天坚持记，一共记了40多本，这些观察记录成为气象研究的宝贵资料。
科学事业要保持连续性与发展性，记录观察结果可以保证自己或他人把观察或研究继续下去。不少学生在平时能认真地记观察日记，这无疑对提高观察能力、表达能力和思维能力都很有好处。优秀生做实验很注意记观察记录，这为他们深入学习提供了重要的材料。
观察记录一定要真实可靠、准确无误。有的学生实验时不能忠实地记录观察结果，这是一种极不严肃的学习态度。赫胥黎说：“我要做的是叫我的愿望符合事实，而不是试图让事实与我的愿望调和。你们要像一个学生那样坐在事实面前，准备放弃一切先人之见，恭恭敬敬地照着大自然指的路走，否则，就将一无所得。”这话讲得极有道理，对待观察记录就应该抱着这种科学的态度。
如果观察的结果与预期设想的不一样，那正是新的学习的开始，要仔细查找原因，进行分析、比较，改进实验，直到彻底搞明白为止。
2．要从多方面、多角度、多层次感知同一事物。
希望观察的结果完整、有学术的价值，不仅要用眼看，用耳听，可能的话还要充分运用味觉、嗅觉和触觉。
例如，学习氯气的物理性质，除了看到它是黄绿色之外，还应当嗅到它的气味，以便留下深刻的印象。
3．正确掌握和使用观察的仪器和设备。
以肉眼为主的观察，在科研和生活中具有非常重要的作用，但这些感官对宏观和微观世界的感知终究具有一定的局限性。
各种观察仪器和设备为我们提供了非常便利的条件，使我们的观察越来越深入。有相当多的现象，不借助于这些仪器和设备，我们就无法感知，因此，应该认真了解这些“观察工具”的性能，掌握操作的方法，熟练地运用它们为观察服务。不少学生实验之所以失败，就是因为不会操作或不会熟练操作工具。
总之，观察是每个学生认识世界、学习知识的重要途径；观察也是将来发现新知识的重要途径。观察是“学者的第一美德”，在中学阶段应该认真培养自己的这种美德。
