科学观察是指科学家通过感觉器官或借助于科学仪器，在不改变或基本不改变被观察对象的自然条件情况下，有目的、有计划地感知客体对象从而获取科学事实的研究方法。观察方法是自然科学赖以获得直接的、第一手材料的重要手段和途径，是自然科学在经验认识层面应用较多的方法。
1.科学观察的分类
可以从不同角度对科学观察进行分类。按照观察过程是否使用仪器，可以分为直接观察和间接观察。直接观察主要依赖于人的视觉器官，而间接观察通常借助各类仪器才能进行，因此前者又叫肉眼观察，后者又叫仪器观察。
人类认识自然界起始于直接观察，但是人类感官感知客观事物在范围、速度、准确性等方面存在不可避免的局限，随着技术水平的提高，开始出现了仪器和观察工具，从而延长了人的感官，使观察方法从直接观察发展到间接观察。间接观察放大了人的观察范围，提高了观察的精度和速度，能够克服人的感官带来的某些错觉，同直接观察相比具有明显优越性。事实上，科学上的许多重大发现都是借助于仪器和工具获得的。1608年，伽利略制成了第一架天文望远镜，使天文学获得了许多新的发现，如月亮的“环形山”，木星的卫星，金星的圆缺变化等。显微镜的问世又帮助科学家打开了微观世界的窗口，发现了细胞、细菌等微小生物客体。现代技术的发展进一步开阔了科学观察的“视野”，射电望远镜可探测到100多亿光年以远的宇宙天体，利用目前的电子显微镜技术可以放大物体近200万倍，看清分子的形状。
一般说来，任何一项科学研究工作，都是要综合利用各种各种观察手段才能完成，有时很难把它们截然分开。
根据人们获取观察对象信息的要求不同，观察还可以分为定性观察和定量观察。定性观察也称质的观察，是指把重点放在对事物或现象的性质、特征或者是为了确定所研究对象同其他事物的定性关系方面所进行的观察。定量观察又称观测和测量，是指人们侧重从量的方面对事物进行的观察，其目的在于深刻地、精确地认识事物的规定性及其与数量的关系。定性观察与定量观察不可分，质的研究中有量的因素作为基础，量的研究必然要上升为质的认识。
此外，观察方法还有随机观察和定向观察，自然观察和实验观察，地面观察和空间观察等类型。
2.科学观察的原则
为了使科学观察确切无误，提高观察效率，保证观察的全面性、完整性、准确性和可靠性，尽可能地反映被观察对象的实际状况，需要遵循以下原则。
（1）客观性原则
坚持客观性是观察的第一条最基本原则。要做到这一点，必须从实际出发，采取实事求是的态度，一切使认识偏离客观对象的人为干扰、主观因素都应尽力排除。这样做，既是唯物主义认识论的要求，也是科学研究的前提。只有坚持客观性，观察的结果才是可靠的，才能为科学问题的解决提供翔实的数据和材料，使科学结论如实反映被观察对象的本质和规律。
坚持观察的客观性就要防止和克服主观性，正确地使用各类科学仪器，尽力避免由于观察者本身的感官和心理因素所造成的错觉和误差。同时，尽可能保持被观察对象的自然状态，避免施加不必要的干预和控制。
（2）全面性原则
对被观察的对象，应把握其各种属性、规定、各种关系和各个方面，而不能“一叶障目，不见泰山”。唯物辩证法表明，任何被观察对象都是由多方面的要素构成的客体，要真正认识事物的属性，就必须研究、把握其各方面的特征、联系和有关中介，切忌犯“瞎子摸象”的错误。只有这样，才能完整地把握被观察对象的全貌。
（3）系统性原则
任何客观事物不仅是一个整体，而且又都是一个有时间的连续性和空间的层次性的系统，系统本身不是孤立的，各系统间有着密切的相互联系，如果不掌握事物前后相继发展变化的历史，便不能准确把握事物的状况。天文学、生物学中的许多重大突破都得益于长期的、系统的观察。例如，天文学家开普勒提出的行星运行三定律，就是以丹麦天文学家第谷提供的长期天文观测资料为基础的。
（4）选择性原则
自然界诸事物是无限丰富的，这就决定了研究者不可能把所有的事物都列为观察对象，而应当选取那些具有代表性和典型性的客观事物作为观察对象。通过对它们的观察，达到举一反三的目的，并总结出具有普遍意义的规律。孟德尔进行的遗传学研究就是巧妙地选择了豌豆作为实验材料，因为豌豆具有七对稳定而又易于区别的性状，通过杂交后，其遗传与变异的特点十分明显，易于总结规律性的东西，孟德尔据此找到了遗传学的两条规律。
（5）辩证性原则
在观察过程中，始终要借助唯物辩证法及逻辑工具，要正确处理主体与客体、定向与随机、普遍与个别的辩证关系，及时调整观察研究的战略和战术，把辩证思维贯彻在观察研究的全过程。被观察的对象是客观的，但由于观察的时间、地点、条件、仪器不同，观察者自身素质的差别，观察的结果可能会不同。另外，在观察中还常常会遇到一种似乎有些“反常”的现象，它们很可能是一种极其难得的突破契机。
总之，科学观察方法在科学研究中占有重要地位，科研工作者要努力提高观察的水平，拓宽观察的广度和深度，从而在推进科学研究的过程中发挥更好的作用。
