科學觀察是人們?yōu)榱苏J識事物的本質(zhì)和規(guī)律，通過感覺器官或輔之以儀器，有目的、有計劃地對自然現(xiàn)象在自然發(fā)生的條件下進行考察的一種方法。通過科學觀察，獲取科學事實，從而進行科學研究。觀察方法是最早被運用到科學研究中的方法，隨著科學技術的發(fā)展和觀察手段的進步，人們可對客觀事物進行多層次、多角度、多方面的觀察，使觀察方法得到不斷豐富和發(fā)展。

觀察方法有一個歷史發(fā)展過程。無論觀察的手段和方式，還是觀察的性質(zhì)和內(nèi)容，都有一個從簡單到復雜、從低級到高級的發(fā)展過程。按不同的標準，可將觀察方法區(qū)分為不同的類型。

（一）從科學觀察的手段和方式上，可以把它劃分為直接觀察和間接觀察兩種類型

1．直接觀察　直接觀察即認識主體僅憑感官直接感知客體的方法，也稱肉眼觀察，是一種最古老的觀察方法。若以A代表人的感覺器官，以M代表研究對象，直接觀察的形式表現(xiàn)為A→M，是人的肉眼直接對自然現(xiàn)象的考察、感知和描述。古代自然科學就是建立在這種直接觀察的基礎之上的，如人們采用直接觀察來認識自然現(xiàn)象，最先形成了天文學、醫(yī)學等學科?，F(xiàn)代雖然出現(xiàn)了許多新的觀察儀器和手段，但許多學科仍大量采用這種方法。它具有直接現(xiàn)實性，研究者隨時都可以運用。但人的感官能力是有限的，例如，人的眼睛看不到微觀世界多姿多彩的物質(zhì)形態(tài)，看不見多種射線、光電波、電磁場，看不清遙遠的宇宙天象；人的耳朵不能聽到超聲波等。由于感官受到本身生理條件的限制，它的作用有一定的局限，因而也就限制了直接觀察的運用范圍。

為了克服感官的局限性，隨著科學技術的發(fā)展運用，人們對自然的考察，便由肉眼觀察發(fā)展到儀器觀察，補充和延長了人的感覺器官，擴大了人們的觀察范圍。

2．間接觀察 間接觀察是借助于科學儀器間接地從外界獲取感性材料，考察和描述自然現(xiàn)象的一種觀察方法，也叫儀器觀察。若以A代表人的感覺器官，以B代表儀器或其他技術手段，以M代表研究對象，間接觀察的形式表現(xiàn)為A→B→M，它是人們在感官基礎上通過儀器或其他技術手段，間接地對自然現(xiàn)象的考察、感知和描述。

觀測儀器是感覺器官的延伸，它克服了人的感官的局限性，提高了人們的感知能力，擴大了人們的觀察視野，使過去無法感知的事物和領域變?yōu)榭筛兄氖挛锖皖I域，從而增強了人們的認識能力。比如，在天文觀察中，儀器觀察把人們的事業(yè)擴展到銀河外星系。用光學望遠鏡能觀察到和地球相距30億光年的天體。對微小物體的觀察，人的肉眼不能分辨小于0．1mm的物體，而顯微鏡把微小物體放大到幾百倍、上千倍、甚至上萬倍，使微生物原形畢露，清晰地展現(xiàn)在人們面前。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷進步，高、精、尖的觀察儀器和技術在科學觀察中不斷應用，觀測儀器更能提供比較可靠的計量標準和準確的紀錄手段，使人們在觀察中獲得的感性認識更加客觀化、精細化、準確化，具有肉眼不可比擬的優(yōu)點。觀測儀器不僅擴大了人們的認知范圍，而且還能克服因感官、心理因素等引起的錯覺，有利于準確、客觀地描述自然現(xiàn)象。

但也應看到，觀察儀器是由認識主體設計、制造出來，并由觀察者所操作的，因此，在信息的獲取、記錄和描述過程中，必然有主體的經(jīng)驗、知識、情感、意志和價值尺度等的痕跡，再先進的儀器也難免會出現(xiàn)誤差，這種誤差會給觀察結(jié)果的準確性帶來一定的影響。所以應把兩種觀察結(jié)合起來使用，以彌補各自的局限性。

（二）從觀察的性質(zhì)和內(nèi)容上，可以把它劃分為定性觀察和定量觀察兩種類型

1．定性觀察 定性觀察也稱質(zhì)的觀察，即為了確定研究對象具有何種性質(zhì)和特征以及與其他事物有何種性質(zhì)的聯(lián)系而進行的觀察。就科學研究的程序來說，定性觀察是一種最基本的方法。要認識一個事物，總是從觀察這個事物的全貌，從整體上把握這個事物的性質(zhì)開始，然后才能深入研究和分析事物各個量的方面，進一步揭示事物的內(nèi)在本質(zhì)和規(guī)律。恩格斯指出：“必須先研究事物，而后才能研究過程。必須先知道一個事物是什么，而后才能覺察這個事物中所發(fā)生的變化?！?sup>[1]所以，從某種意義上說，它是任何一門學科從事科學研究必須采用的一種基本的觀察方法。

定性觀察廣泛運用于動物分類學、植物分類學、礦物學、地理學、古生物學以及醫(yī)學、農(nóng)學等學科領域。例如，在植物學中，人們觀察植物的根、莖、葉、果實和種子等的形態(tài)和特征，發(fā)現(xiàn)種子是植物繁殖后代的重要器官；種子的胚，是植物體器官形成的基礎。當環(huán)境條件適宜時，胚就吸收、轉(zhuǎn)化為種子中儲藏的養(yǎng)料而開始發(fā)芽，形成根、莖、葉等營養(yǎng)器官。以后又在營養(yǎng)生長的基礎上形成花、果實和種子。根據(jù)這種質(zhì)的定性觀察，因此，研究植物的生長以及植物器官的形成，往往都從種子開始，特別從種子的胚著手，從而使人們對植物的認識建立一種整體的、發(fā)展的動態(tài)觀念。

在大多數(shù)情況下，質(zhì)的觀察所涉及的是一些簡單的、少數(shù)的量，因此還必須有質(zhì)的觀察發(fā)展成量的觀察。只有由定性觀察發(fā)展成定量觀察，才能較為深刻的認識研究對象。

2．定量觀察　定量觀察也稱觀測或測量，它是建立在對自然現(xiàn)象較為深刻認識基礎上的一種觀察方法，是對研究對象的一種定量描述或定量觀測。自然界各種物質(zhì)運動的質(zhì)和量是統(tǒng)一的，盡可能地從量的關系上去把握它，才能深刻認識它質(zhì)的規(guī)定性。隨著科學向精確化、數(shù)字化方向發(fā)展，定量觀察越來越受到普遍重視，它所用的測量工具和計算方法的精確性也越來越高，特別是電子計算機的應用，提供了更有力的觀察手段，成為現(xiàn)代化觀察技術的重要標志。

量的觀察廣泛地運用于天文、生物、物理以及工程技術等領域，使人們對自然現(xiàn)象的觀察更加細化、客觀、準確。目前，人們運用測量方法，對自然界眾多的物質(zhì)現(xiàn)象加以定量描述，如天文學上，運用觀測，確定了天體的位置、大小、運動軌道和周期等；生物學上，運用觀測，把光、溫度、濕度、土質(zhì)、水分等對植物生長產(chǎn)生影響的各種因素進行定量分析。

除此之外，觀察方法按觀察過程是否與實驗相聯(lián)系，可分為自然觀察和實驗觀察；按觀察者的自覺程度，可分主動觀察和被動觀察等。