1.常规观察和机遇观察
常规的正确观察都是在一定理论或假说的指导下，按照预定的目的，有计划、有步骤地进行的。只有确定了明确的观察目的，才能有意识地去注意观察某种预期的现象。观察的目的决定着观察的方向。观察的过程往往又带有一定的随机性和意外性，很重要的自然信息有时会在计划之外透露出来。观察者会由于某个偶然的事件或机会，出乎意料地遇到超出原有观察计划的自然现象，并由此导致新的发现。这种偶然发生的事件和机会，通常称为机遇。借助机遇敏锐地抓住这种意外现象的观察，称为机遇观察。由机遇观察而导致的新的发现，习惯上称为偶然发现或意外发现。电磁学的发展，就是以伽伐尼（1737—1798，意大利解剖学家、电物理学家，发现伽伐尼电流）和奥斯特（1777—1851，丹麦物理学家，发现电流的磁效应）的偶然发现为先导的。伦琴（1845—1923，德国物理学家，发现X射线）和贝克勒尔（1852—1908，法国物理学家，发现铀的放射性）的偶然发现，则导致了微观物理学的发展。在借助机遇而得到的新发现中，机遇仅起提供线索的作用。只有善于识别机遇所提供的线索，并抓住有希望的线索，锲而不舍、追根究底、弄清原因的人，才有可能抓住机遇而得到新的发现。
2.肉眼观察和仪器观察
最原始的观察是直接通过感官从外界获取信息的肉眼观察。古代在天文、气象、生物等方面所积累的大量珍贵的资料，主要是肉眼观察的结果。但是，由于感觉器官的生理特点，肉眼观察有很大的局限性。随着科学的发展，人类通过观察仪器的制造和使用，使感官的局限性逐步得到克服。以17世纪初望远镜和显微镜在观察中的应用为标志，古老的肉眼观察发展到了近代的仪器观察。如汽车维修当中原经常应用的机械式转速仪、接触式温度仪作为感官的延长和补充，而新式的红外式转速仪和感应式温度仪已在广度和深度上极大地提高了人们的观察能力。仪器的使用，能够在很大程度上排除感官的错觉，扩大感觉的范围，为观察提供客观的计量标准和准确的记录手段。现代化仪器特别是计算机的使用，又使得仪器观察由手工操作发展到了自动化操作，从而进一步提高了观察的效率。
观察是思维主体为了认识事物的本质和规律，通过感官，有目的、有计划地考察、收集、描述认识对象的一种思维力。
而观察力则是在有目的、有选择的认识事物中，抓住事物本身的特征，并在此基础上，对事物进行细致入微的观察思考，从中找出事物本质及其规律性的能力。如有一根针掉在了地下，如果采用无顺序的观察寻找，是很难找到针的。如果将地下掉针的范围划分为一个个区域，按顺序寻找，一定要比那种左扫一遍、右扫一遍的放眼观察效率要高得多。对汽车故障的正确诊断过程也是如此。
每个人做事都会有具体目的，而这个目的又应该从属于一个远大的目标。观察力训练的具体目的是培养通过细致入微的观察，灵活分配注意力，适时转移注意力的能力，但其远大目标却是培养能够产生直觉的洞察力。毋庸置疑，在认识事物中，观察有其局限性。美国科学家哈定就曾断言：“如果科学家一生注意细微的观察，训练自己，注意寻求类比，使自己具备有关的知识，那么这个‘感觉工具’就将成为神通广大的仙杖。”这个所谓的“感觉工具”，实际上就是观察能力的体现。
既然观察是有目的、有选择的认识过程，那么在观察中，就很容易受到观察者的主观因素的影响。由于思维主体的个人主观因素的差异，对于同一认识对象的观察，也往往会偏重于事物的不同方面，从而可能会造成把个人主观的东西当作客观事物的“误观察”，或是只吸收一些有关信息而忽略另一些有关信息的“未观察”。但是，既然“问题意识”可以培养，“注意”的意识可以提高，那么“观察”的能力也可以通过有意识的训练得以提高。
另外，观察力经常受错觉的影响。错觉标示着一定条件下感官抽象反映客观现象的一种心理状态。只要某种客观条件存在，错觉就必然产生。虽然错觉很难通过感官对其进行消除，但通过观察分析仍然可以尽可能地减少错觉对思维认知的影响。
造成错觉的原因有以下几种。
1）知觉对象的客观条件发生了某种变化所造成的不同对比，进而产生错觉。产生这类错觉的原因在于，在观察中，第一感觉往往先入为主，因此注意力就只集中在某一方面的对比上，很难再同时注意其他方面的对比。纠正这类错觉必须要随着条件的变化，注意不同事物之间的对比。当然，有时感觉器官的直接观察是不够的，还必须借助于其他手段才能纠正这类错觉。如借助于度量工具。
2）对于感觉难以同时综合的原因。人的感性认识来源于人的五种感觉功能。但人的感觉功能又有其局限性，它们只有在思维指导下才会协调一致，综合起感性认识，并与理性认识统一在认识事物的过程中。
不过，在现实生活中，有时的确难以对感觉进行同时综合，这样也会造成一些认知错误。例如，把白开水倒入三个杯子中，在第二个杯子里加进一小匙盐并搅匀。然后先喝一口第一杯中未加盐的水，再喝一口第二杯中加过盐的水，最后再喝一口第三杯中未加盐的水。最终的感觉是第三杯中的水要比第一杯中的水新鲜可口得多。这也是由对比所产生的错觉。又如，有三个脸盆。第一盆放入热水，第二盆放入冷水，第三盆放入温水。如果将一只手放在热水盆中，一只手放在冷水盆中，持续几分钟后，双手再同时放入温水盆中。这时一只手觉得水热，一只手觉得水凉。这种感觉也是在对比中，皮肤对温度所产生的错觉。对于这类错觉，也必须借助于一定的手段才可以纠正。
3）知觉的整体性的原因。观察时只注意整体，忽略细节，也容易产生错觉。纠正这类错觉，就要在观察中注意事物的整体性。忽视细节或是过分拘泥于细节的观察，都是思维的一个大敌。这就是认识事物的辩证法。(www.xing528.com)
4）过去经验影响的原因。例如，人们往往习惯于将小的物体看作在大背景中运动，所以才会有“月亮在白莲花般的云朵里穿行”的感觉。纠正这类错觉也需要借助于一定的手段。
5）心理因素的原因。例如，有两只一大一小的提包，里面放着同样重量的东西。尽管已经被告知它们是同等重量的，但人们往往还是准备用大力气提大提包，用小力气提小提包。又如，之所以会有“草木皆兵”“杯弓蛇影”的感觉，也是在一定的心理状态下，受习惯性思维影响所产生的错觉。纠正这类错觉需要心理的调节和思维的调节。
俗话说，百闻不如一见。但是这“乍一见”，却常常由于各种原因，使思维主体的认识发生偏差，产生错觉。“月亮走，我也走”，错觉对于我们来说实在是太多了。怎样纠正这些错觉？除了细心、全面的观察外，不断地改变观察范围，及时转移注意力，稳定心理因素，借助于一定的工具、手段，也是必不可少的。
虽然错觉歪曲事物的形象，混淆人们的视听，常起着消极作用，但如果人们能够很好地利用错觉，它也可以为人们服务。在生活中就经常有利用人的错觉改变认知事物情况的现象。例如，胖人穿竖条纹衣服，瘦人穿横条纹衣服等，这些是利用人们的视错觉所采用的对比规律。而在军事上利用伪装技术、假武器等使敌人产生错觉，从而获得胜利的事例，在战争史上也不胜枚举。这些都是利用了人们的某种认知心理所产生的创新。
由此看来，提高观察能力、纠正错觉和启发思维、利用错觉，都是提高创新思维能力的有机组成部分。
下面来看一个汽车故障维修案例。
故障现象：一辆丰田佳美，发动机为SXV20L 5S-FE，挂倒档时倒车灯不亮，牌照灯与仪表盘上的雾灯指示灯（后）同时点亮。
故障诊断与排除：首先打开点火开关，挂上“R”档，用数字万用表检查倒车灯插座上有无12V电源，检测结果为有。同时测量倒车灯的搭铁线，结果导通。有电源和搭铁，倒车灯还不亮，首先考虑到可能是虚电压。用12V试灯检查，确定不是虚电压，那么可能是虚搭铁。
小贴士
此故障看似不大，但是很多维修人员都容易忽视，甚至会觉得很蹊跷，因为如果使用万用表测量，会发现火线、地线、用电器（灯泡）都正常，到此，如果以观察到的数据作为判断故障点信息，会将思路引入歧途。这就需要在日常维修当中引入电压降、接触电阻、电流的概念。
为了验证这个结论，用导线直接跨接一根搭铁线，上述故障消失。那么，是哪个搭铁点出现了问题呢？翻开电路图，注意到倒车灯、牌照灯、后雾灯和后小灯都有共同的搭铁点。左中柱下端“BL”和尾箱锁扣下端“BM”，检查这两个搭铁点无异常。说明倒车灯搭铁线与这两个搭铁点之间的线束出现开路。
拆下尾箱盖上的整条线束，逐段剥开，发现其中一处有似折非断迹象，进一步剥开外包塑胶，看到此处多股铜线已断，但又没有完全脱离，处于虚接状态。连接好后，故障排除。由于牌照灯与后雾灯指示灯的功率较小，又与倒车灯有共同的搭铁点，倒车灯的搭铁线没有彻底断开，只能通过小电流，所以才会出现上述故障现象。
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