觀察是一種有意的知覺，也是一種“思維的知覺”。觀察能力是指全面、深入、正確地觀察和認識事物的能力，表現在生物學科上就是要善於觀察生物體和生命現象的細微變化和本質特徵。
一、對觀察重要性的認識——培養學生觀察能力是中學生物教學的重要目標
科學的學習要從觀察入手，觀察是獲取知識的門戶，學生獲得知識的思維過程是：觀察→直覺思維→想象→抽象思維→本質揭示。實踐證明，如果一個學生具有較強的觀察能力，他就有更多的機會獲取知識，就更能從觀察對象上發現事物的本質特徵。
觀察能力、實驗能力、自學能力和思維能力是生物學課程的四項主要能力目標，而觀察能力又是其它諸能力的基礎。培養觀察能力是中學生物教學中能力培養的主要內容，應貫穿於整個中學生物學教學的始終，尤其是七年級階段。
觀察能力的重要性直接體現在生物學課程的編訂上。教材是對教學內容和培養目標的具體化，新編義務教育生物教材在內容和編排上保證了培養和發展觀察能力的需要，突出了觀察的地位。主要表現在：
1.新教材在減少內容、壓縮篇幅的情況下，增加了實驗內容。教材安排學生實驗38個、演示實驗18個、觀察4項，與舊教材相比，平均每課時增加0.46個實驗觀察內容。
2.採用先觀察後講解的編排順序。新教材以實驗觀察爲主線，將學生實驗寫入正文中，改驗證性實驗爲探索性實驗。要求學生儘量多看實物，關於形態方面的，教材一般寫入“看一看，想一想”欄目，關於生理方面的，教材一般寫入“演示實驗”欄目。每個欄目提出了具體的觀察要求和思考性問題。
3.圖文並茂，插圖數量增加、質量提高。凡是配上插圖能有助於加強理解的內容，都儘量配有插圖，連實驗操作過程也圖解化。有些插圖取代了文字的地位，使得許多知識須通過讀圖獲得。這樣，新教材的插圖數量大爲增加，僅第一冊（上）就有300餘幅之多。
二、觀察能力的培養須建立在對學生的深入研究的基礎之上
在教學三角關係中，學生是與教師、教材並列的一個“角”，是教學活動的主體。通過平時對七年級、二年級學生的觀察分析，我們認爲影響他們進行成功的生物學觀察的因素主要有：
1.觀察目的不明確和興趣指向偏差。觀察是有目的有計劃的知覺，如果不知道要觀察什麼和通過觀察要得到什麼，其觀察活動就有較大隨意性和盲目性，國中學生知覺的無意識性和情緒性仍較明顯，注意往往與興趣聯繫在一起，容易被無關的內容所吸引。如有的學生在觀察自制洋蔥表皮細胞裝片時，把注意力主要放在擺弄鏡頭和觀察遊移不定的氣泡上，在觀察永久裝片時也主要是欣賞染色標本的色彩。
2.觀察的精確性和敏銳性較差。生物學觀察是一種精細的觀察，如細胞的顯微結構甚至亞顯微結構、草履蟲活體的生理活動，需要觀察者要有較好的精確性和敏銳性。而且，有些實驗需要觀察者的精確和敏銳來彌補手段上的不足，如通過移動玻片標本和轉動目鏡來觀察判斷雜質是在玻片上還是目鏡上或物鏡上。而七年級、二年級學生的這種能力普遍較差。
3.雙基和觀察方法上的障礙。基礎知識、基本技能和觀察方法是觀察能力形成和發展的基礎。觀察水綿和衣藻，學生必須具備細胞及其結構等有關知識，必須會使用顯微鏡，必須掌握“整體→局部→整體”的觀察方法。我們曾做過一次統計，在觀察洋蔥表皮細胞實驗中，42人有28人未觀察到液泡，其中16人是由於沒有控制好視野明暗度或微調不到位，5人屬於製片失誤，7人則由於未弄清植物細胞的基本結構。
4.觀察僅停留在知覺水平上，缺乏抽象性、概括性和思考性。觀察能力不是單一的知覺能力，而是一種多因素的智力結構，生物體和生命現象是複雜的，觀察中應調動各種分析器協同活動，在知覺的基礎上進行分析綜合。許多學生常常把觀察與思維割裂開來，不善於明辨主次是非。例如，觀察枝條上的葉痕，大部分同學僅停留在葉痕呈半月形及其內有許多微小斑痕這種感性水平，只有極少數同學通過思考發現這些斑痕呈規律性排列從而推出它們是輸導組織的端痕。
三、觀察能力的培養——以實驗觀察爲主線組織教學，對學生進行多方位的訓練和培養
《探索生物的奧祕》不僅是新教材“緒論”的標題，更是全書乃至每一堂生物課的指導思想。教師應充分發揮新教材的優勢，以實驗觀察爲中心統領整個生物學教學，將課內觀察與課外觀察結合起來，努力培養和發展學生的觀察能力。具體教學應注意以下幾方面：
1.提高學生對生物學觀察重要性的認識。避免空洞說教，應滲透在具體教學過程中。一是利用生物學史進行教育，如達爾文、李時珍、童弟周等成績顯赫的生物學家是如何重視觀察的，細胞、光合作用、青黴素、病毒等生物學發現又是如何通過實驗觀察產生的；二是利用名言警句進行教育，如將巴甫洛夫的“觀察、觀察、再觀察”用大幅標語貼在生物實驗室前壁上，將達爾文的“我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，只是在對事物進行仔細觀察的能力上，我是超過一般人之上的”，讓學生抄錄在生物課本的扉頁上，可以起到潛移默化的作用。
2.以觀察爲教學先導，並制定具體觀察要求，量化觀察結果。儘量採用探索式教學，先觀察實物或模型、圖解，再進行知識講解。幾乎每一課甚至每一個知識點都可以從觀察入手，例如《有機物的製造——光合作用》一課就是從對一個學生實驗和兩個演示實驗的觀察開始的，再如“氣孔”這一知識點也是從實驗觀察和對教材上彩圖七及插圖L-34的觀察開始的。在觀察前教師必須幫助學生明確觀察要求和觀察程序，並將觀察內容具體化和題目化。例如《用顯微鏡觀察植物細胞》實驗，教材僅籠統地提“觀察洋蔥表皮細胞和番茄果肉細胞”的要求，教師必須使之具體化：①觀察細胞壁、細胞質、細胞核、液泡並推測細胞膜的位置；②觀察細胞與細胞間的排列關係、細胞的形狀和大小；③比較洋蔥表皮細胞和番茄果肉細胞的異同。
3.培養學生隨時隨地勤觀察的習慣。留心處處皆學問，生物學尤爲如此。一次動物園參觀或一次野外郊遊，有的同學會從中學到不少生物學知識，有的同學則除了高興了一回再一無所獲。那麼應如何培養觀察習慣呢？一是在課堂教學中要多聯繫自然界和日常生活中的實際，以激起學生課後觀察的衝動與好奇心；二是直接組織學生進行課外觀察，如開展小課題研究、進行現場參觀教學；三是利用鄉土生物教材，讓學生認識和關心本地生物資源及其經濟、社會價值。
4.加強觀察方法的指導。生物學觀察中常用的觀察方法有：
(1)順序觀察：觀察玻片標本時，應先用肉眼看一下標本的位置、大小、形狀和顏色，有了大概印象後再放鏡下觀察。觀察時一般先整體後局部、先外后里，有的還應按對象本身的發展順序，如“根尖結構”須按“根尖”到“根毛區”的順序觀察。
(2)對比觀察：比較就是在觀察中區分客體，確定客體的異同，這是培養觀察的精確性和敏銳性的有效方法。如異中求同——通過“草履蟲”與“變形蟲”形態結構的比較觀察找出原生動物的基本特徵；同中求異——觀察“葉表皮細胞”時又要能把表皮細胞與保衛細胞以及保衛細胞、細胞壁本身不同部位的厚度進行比較，發現差別。
(3)表述觀察：人的知覺形象通常是用詞語表示的，用形象化的語言來表述觀察對象，可以使學生在觀察中更好地對現象進行分析概括。一方面，教師用形象化的語言來指導學生觀察，另一方面，學生又應用清晰的'語言來表述出自己的觀察過程和觀察結果。
(4)摹像指示觀察：對複雜的觀察對象和能力較差的學生，可以擴大需要觀察的特徵，用模型、掛圖等摹像來幫助他們觀察，以更好地辨別細微特徵和複雜的結構。例如觀察“草履蟲內部結構”時，可以用模型或掛圖作參照。這是因爲國中生觀察的抽象性和概括性較差，需要直觀表象的支持。
四、生物學觀察能力的評價——對教師的教和學生的學進行診斷、激勵和調節
目前還沒有人對觀察能力評價問題作專門研究。我們覺得，可以從以下兩方面對學生的觀察能力進行考察：一．觀察目的是否明確及觀察的方法步驟是否正確；二．通過觀察結果表現出來的觀察的心理品質。觀察的心理品質應包括觀察的全面性、深刻性、敏銳性、精確性和持久性。全面性要求對事物整體與各部分相互關係及事物過程多因素全面觀察；深刻性要求對事物的本質和隱蔽現象進行選擇性觀察；敏銳性是指對事物過程同時發生的多因子和稍縱即逝現象的迅速敏捷的觀察；精確性就是要儘量減少觀察的誤差；持久性則指對持續較長時間事物過程的連續觀察。這五項心理品質是對生物學觀察能力的全面要求，但具體到某一項具體的觀察內容，則應突出其中一至兩項品質特性。例如，對生態系統的觀察主要強調觀察的全面性和深刻性，對動物生活習性的觀察則強調觀察的持久性和敏銳性。當然，對觀察心理品質只能通過其心理過程的外部表現即觀察結果來考察。因此，對生物學觀察能力的評價，我們可以結合具體的觀察內容按前述兩個方面設制相應的作業題，然後加以量化。不過，在評價方法上如何更好地將觀察結果與觀察過程結合起來，排除學生基礎知識和基本技能等因素對評價的影響，仍需進一步研究。
