人类最早认识自然规律所使用的研究方法是观察的方法。观察指的是人们有目的、有计划、有方向、比较持久的知觉。它是以视觉为主,与其他感觉合为一体的综合感知,是知觉的一种高级形式。观察中包含着人们积极的思维活动,因此,也称为思维的知觉。对于人类来说,视觉的出现使得观察的方法成为人们认识世界、获取知识的一个重要方法,也是科学研究的重要方法。在人类所得到的知识中,有70%的知识是通过视觉得到的。视觉指的是人们通过视觉系统的外周感觉器官---(眼)接受外界环境中一定频率范围内的电磁波刺激,经中枢有关部分进行编码加工和分析后获得的主观感觉。视觉图像是人类感知世界所得到的最为丰富的图像。通过视觉图像的得到使得人类在自然界中获得了鲜明、生动、具体的感性认识,再通过丰富的感性经验的积累和抽象概括,人类才得以形成理性认识。