翻开名人传记，不难发现，人类历史上，尤其是科学发展史上的成功人物大都具备优良的观察力和缜密的分析力。
伟大物理学家牛顿从孩提时代起就喜欢对各种事物进行仔细观察，而且力图透过现象看本质，把不懂的地方彻底弄明白。狂风刮起时，人们都躲进屋里，牛顿却顶着沙石冲出门外，一会儿顺风前进，一会儿逆风行走，实地观察进而科学地分析得出顺风与逆风的速度差。
英国发明家瓦特正是从对烧开的水顶动壶盖的观察中琢磨出蒸汽机的基本原理，而由此带来一场深刻的资本主义工业革命。
通过诸如此类、数不胜数的实例，我们可以发现，多听、多看，锻炼感官、积累感性知识，是观察力得以发展的前提。而敏锐的观察力则是进行客观准确分析的开端。观察的过程是以感知为基础的，但并不是任何感知都可称为观察。真正的有效的观察过程既包含感知的因素，也包含分析的成分，如果在观察过程中不注意锻炼分析能力，那么观察也只是笼统、模糊和杂乱的，既不可能抓住事物的主要特征，更不可能作出科学的判断。
不仅在科学领域，在战争中也需要细致的观察和严密的分析。
在第一次世界大战的一次战役前夕，德军一位参谋天天拿着望远镜观察法军阵地的情况。他连续4天都看到，法军阵地后方的一块坟地上，每到早晨八九点钟，总有一只猫在那里晒太阳。是家猫，还是野猫？德军指挥官们作了分析、推理：野猫的行踪是不定的，而这只猫行动很有规律。根据这一特征，他们断定这是一只家猫。据此，他们做了分析：附近没有人家，也没有其他房屋，猫的主人肯定是居住在地下，由此推知地下一定有法军的掩蔽部。有因为士兵和一般军官是不能把猫带到阵地前沿的，由此推知，这一定是个高级指挥所，驻有高级军官。于是德军集中了6个炮兵营的火力对坟地进行了猛烈的轰击。最后得知，一个法军指挥所被摧毁，掩蔽部内的法军官兵全部丧命，其中最高指挥官是一名旅长。对于细节的一个小小的鉴别分析，使法军获得一次重大的胜利，而法军却为了一只家猫，付出了生命的代价。
也就是说，靠自己的感官，有目的、有计划、主动地去感知，并且只有将感知与思维相结合，才是真正的观察；而这种观察现象、抓住本质的能力，才是真正的良好的观察力。
二、达尔文的“超人”观察
众所周知，达尔文是一位伟大的生物学家，但他在求学时期学的却是医学与神学。而且医学是他的一个薄弱环节，不但产生不了兴趣，而且对外科手术有一种不可克服的恐惧感。在他的坚决要求下，一心想让他成为医生的父亲只好让他离开学习了两年多的“医学博士的摇篮”——著名的爱丁堡大学。随后，达尔文又被父亲安排去了剑桥大学的基督学院改学神学。达尔文对神学的学习比对医学要认真得多，最后以列于前10名的优秀成绩毕业于剑桥大学基督学院。如果不是那次著名的环球考察，达尔文可能就像其他神学院的学生一样，成了一名牧师。达尔文没有接受过生物学方面的专业训练，但他从小就对采集生物标本有浓厚的兴趣。他出生在一个富裕的医生家庭，但他的童年称不上快乐。因为他经常把一些树叶、野草、死昆虫及各种各样的石头带回家，房间搞得乱七八糟，从而经常遭到父亲与姐姐的斥责。只有妈妈尊重他这种爱好，并因势利导地教给他各种有关生物的知识。不幸的是，这位可敬的妈妈在达尔文8岁时就逝世了。临终前，她叮嘱丈夫：“查理（达尔文的名字）的爱好是有点怪，不过我希望你能够保护他的爱好。这个孩子并不笨，只要好好引导，将来一定是会有出息的。”
孩子的爱好一般是多变的，但达尔文对打猎、养狗、捉老鼠、抓小鸟、捕昆虫、采花草却一直保持着浓厚的兴趣。他曾在《自传》中叙述了在剑桥大学期间一次搜集甲虫的经历：“有一天，我剥去一些老树皮，看到两只罕见的甲虫，就一手一只捉住了。正在这个时候，我又瞧见第三只新种类的甲虫，我舍不得把它放走，于是我把右手的那只‘呼’的一声放进嘴里。哎呀！它排出一些极辛辣的液汁，烧痛了我的舌头，我不得不把这只甲虫吐出来，它就跑掉了，而第三只甲虫也没有捉到。”
达尔文从孩提时代开始的这种爱好终于在大学时代取得了成果，在昆虫学家斯蒂芬斯所编的《不列颠的昆虫图解》中收集了达尔文采集到的一些罕见的昆虫标本。当达尔文看到这本书中出现“查理·达尔文先生采集”这几个字时，感到有一种魔力在深深地吸引着他，并认识到自己的那种被人认为是有点怪的爱好实际上是一种可以为科学大厦添砖加瓦的科学活动。长期的标本采集也提高了达尔文的观察能力和思考能力，从而使他深受剑桥大学植物学教授亨斯洛的喜爱，达尔文由此而被人称之为“同亨斯洛教授一起散步的人”。
1831年，英国海军部组织了一次环球考察活动，并委托剑桥大学选派一名博物学家参加。这时，达尔文已通过基督学院的毕业考试，但仍在学校继续选修植物学和地质学。当海军部组织的环球考察前来挑选博物学家时，亨斯洛教授立即推荐了达尔文。他认为，达尔文虽然还不是一个博物学家，但也是“在我知道的那些可能接受这种工作的人之中……最合乎条件的。”因为他“具有充分的条件可以去搜集、观察和注意博物学中任何值得注意的事”。就这样，达尔文在1831年12月27日登上了条“光荣的小船”——“贝格尔”号，从而正式踏上了科学的征途。
亨斯洛没有选择一个“完美的博物学家”，而是选择了达尔文这个尚未正式毕业的神学院的学生。
这个选择和达尔文后来取得的伟大成就告诉我们，有能力搜集观察和注意到“任何值得注意的事”，并对收集到的信息加以科学的分析，比掌握广博的现有知识更为重要。
三、观察的培养
有一次，福尔摩斯同他的助手华生同时鉴别一块刚刚得到的怀表。华生的鉴别仅仅停留在怀表的指针、刻度的设计和造型上，不能发现一丝线索。而福尔摩斯凭借手中的放大镜，看到了表壳背面的两个字母、4个数字和钥匙孔周围布满的上千条错乱的划痕。经过周密的思考，福尔摩斯认为：那两个字母表示主人的姓氏；4个数字是伦敦的当铺的当票号码，表明怀表的主人常常穷困潦倒；而钥匙孔周围布满的上千条错乱的划痕，则说明怀表的主人在把钥匙插进孔去给表上弦的时候手腕总是在颤抖，因而这个人多半是个嗜酒成性的醉汉……
一个人的观察能力与他的知识、经验以及职业兴趣有着密切关系。对于同一块怀表，福尔摩斯之所以能够比华生看到的更多，理解得更深，一下子就能抓住那些不大明显、却是本质的特征，正是因为他们有着不同的知识和经验，才使得他们产生了不同的观察方式，得出不同的分析结论。这一区别也正造就了凡人和名人的产生。福尔摩斯在破案过程中，没有顾及这只怀表的新旧程度和价值，而是紧紧抓住那些与案件有本质联系的细节，进行深入细致的观察。
观察是一种有目的、有计划、有步骤的知觉。它是通过眼睛看、耳朵听、鼻子闻、嘴巴尝、手摸等去有目的地认识周围事物的心理过程。在这当中，视觉起着重要的作用，有90%的外界信息是通过视觉这个渠道进入人脑的。想培养像大侦探一样的观察能力和分析能力，必须有一定的过程。那么既然人的观察能力是可以培养的，怎样培养自己的观察能力呢？第一，要有明确的观察任务。在确定任务的时候，可以把总任务分解为一系列细小的、能够逐步解决的任务。这样可以避免知觉的偶然性和自发性，提高观察的积极主动性。第二，观察的成功主要依赖于具备一定的知识、经验和技能。
俗话说：“谁看的最多，谁就知道的最多。”一位富有学识的考古学家，能够在一片残缺不全的雕刻碎片上，发现不少重要而有趣的东西，而一个门外汉，却一无所得。第三，观察应当有顺序、有系统地进行，这样才能看到事物各个部分之间的联系、关系，而不至于遗漏某些重要的特征。第四，要设法使更多的感觉器官参与认识事物的活动。这样一来，不仅可以获得事物各方面的感性知识，而且所得到的印象也是深刻的。第五，观察时应当做好记录。这不仅对于收集和整理所观察到的事实是十分必要和有益的，而且也是促进准确观察的宝贵方法。达尔文那“在众人之上”的观察能力又表现在哪些方面呢？
那么，我们再以达尔文为例怎么才能具有如此神奇的观察分析能力呢？
1.“永不忽视例外”的能力
达尔文重点考察的地区之一是加拉帕戈斯群岛。这是一个东距南美大陆970千米的位于太平洋中的火山群岛，由7个大岛、23个小岛和50个岩礁组成，陆地总面积7976平方千米。1835年，达尔文在这里共考察了20多天，他有很多发现，其中一个最奇特的现象就是地雀的嘴巴。这个群岛上的地雀，嘴巴有明显区别的就有4种，此外，还有一些过渡类型的。
而最能表现达尔文精细观察能力的，还是下面这个发现：
同样是地雀属的鸟儿，在不同的岛上，鸟嘴的长短和粗细都各不相同，尽管这些岛的相互距离都很近。这不但是以前的考察者从未发现过的现象，连达尔文在最初几天也没有注意到，以致他把最初几天采集到的地雀标本都装在一起，因时间不允许他再去重新采集，所以有几只地雀后来连达尔文本人也分不清是在哪个岛上捕捉的。
上述这种现象是非常独特的，但达尔文就是根据这些独特的现象得出了不少有意义的结论。因此，他的儿子后来评价说，他父亲有一种“永不忽视例外的能力……如果一件事实在表面上看来是不重要的或是同目前的工作没有关系的？那很多人几乎会不自觉地忽视它，并且会提出某种未加充分考虑的不能成为解释的解释。
正是这些事实被他抓住了作为出发点。”
我们知道，人们只有觉察到某种事物有意义，才会去注意这种事物；人们只有注意到了某种事物，才会去用心观察这种事物。因此，能注意到任何值得注意的事，不仅是一种非凡的观察力，而且是一种卓越的分析力和判断力。显然，这对人们有所发现、有所发明、有所创造是一种非常重要的能力。
一项伟大的发现发明，往往就是注意到了通常被人们所忽视的事物。如青霉素的发现，就是注意并观察了一种极为常见的现象——潮湿的物体发霉长毛的现象；大陆漂移说的创立，则是从注意到世界地图所描绘的大陆形状开始的；一种新元素、一个新的基本粒子的发现，更有赖于发现者那敏锐的观察能力和分析判断能力，注意到任何能证明这种新元素新粒子存在的现象。
2.确定适当的目标
在普林斯顿大学的一次科学演讲中有人将分析描述成：“实验的过程不是毫无选择的测量，它需要有小心具体的计划。特别重要的，是要有一个适当的目标，以作为整个探索过程的向导。”这段话同样适应于观察。
科学观察不能有任何成见，但也不能漫无目标。
达尔文在环球考察前当然并没有产生什么进化论的思想，也没有很具体的目的，但他还是有一个实例作为这次考察的样板，这就是英国著名地质学家赖尔对地质的考察和他所提出的“地质渐变论”。
在赖尔之前，地质学界流行的是居维叶的“突变论”。这种理论认为，地球历史上曾经有过多次周期性的大灾变，每次突然的灾变都把地球上的生物全部灭绝，以后又由上帝重新创造出来。赖尔则认为，地球的变化是由自然界本身的因素，即风雨、火山、地震等因素的作用在漫长时间里逐渐造成的。
究竟是“渐变论”正确，还是“突变论”正确，达尔文在考察之前并未作出抉择。经过一段时间的考察后，达尔文自称成了“赖尔理论的热心信徒”，并决定把赖尔的《地质学原理》当作他环球考察的理论指南。因此，后来达尔文在他的《考察日记》一书的书名背页写道：“我把这本书的第二版呈献给英国皇家学会会员查理士·赖尔先生，因为这本《考察日记》和我的其他著作之所以能够被公认为具有重要的科学功绩，正是由于学习了他的惊人名著——《地质学原理》。”可以说，从1831年环球考察以来，达尔文的中心目标，就是创建一种类似“地质渐变论”的生物学理论，以像他在《自传》中所叙述的那样：“在自然科学的宏大建筑上添加一点极其微小的贡献。”
显然，如果没有这样的目标，达尔文不但不能成为伟大的科学家，而且他的观察也不会那么精细，那么深入。
3.杰出的观察