在教学中，把知识的讲解与直观教具的运用同对学生观察的具体指导结合起来，这具有十分重要的意义。
观察不同于一般知觉，人们在进行观察之前，必先有一定的目的，并根据这种目的订出一定的计划，然后再按照计划去知觉有关的事物。思维与知觉密切地联系着，观察有时又叫做“思维的知觉”。教师根据教学的目的要求，结合教学内容的讲解，指导学生在实际操作中对事物进行有目的、有计划的观察，让学生学会确定自己的观察路线，按照事物的逻辑，有条理、有层次地组织自己的知觉，并善于在观察中提出问题、思考问题，以培养学生的思维能力和观察能力，这是提高教学质量的一个重要途径。
如教师在教小学四年级常识“杠杆”和“滑轮”时，指导学生在实际操作中观察、体会费力和省力的辩证关系。一般说来，省力的东西好，费力的东西不好。但省力的东西是不是就绝对地好，在任何情况下都好?费力的东西是不是就绝对地坏，在任何情况下都坏?教师用铁丝做了15把省力的钳子和15把费力的钳子，分别发给学生，让学生仔细观察省力的钳子和费力的钳子在各个方面有什么不同，并从杠杆原理说明它们的力点、支点、重点、臂把等方面的特点和关系，区分省力的钳子和费力的钳子，并解释它为什么省力，为什么费力。教师从观察的目的和计划、观察的方法、有关知识的准备、观察结果的巩固和提高等等方面进行具体的指导。学生对两种钳子进行了细致的观察和比较。省力的钳子：臂把长，夹头短。费力的钳子：臂把短，夹头长。然后，教师要求学生进行实际操作，仔细观察操作中发生的情况和结果。让学生先用省力的钳子去夹住一小点粉笔头，把尝试错误的次数和花的时间记录下来。再用费力的钳子去夹住同一小点粉笔头，也把尝试错误的次数和花的时间记录下来。把两种情况进行比较分析，并小结操作观察的结果。学生在操作中有目的有计划有步骤地进行观察，对两种钳子的构造和作用进行了细致深入的了解。学生在整个过程中开动脑筋，把学习的杠杆原理与实际的操作观察联系起来，具体而深入地体会到省力与费力的辩证关系。通常省力的钳子在钳小粉笔头时既不方便又费力；通常费力的钳子在钳取小粉笔头时却既方便又省时。是不是只有钳子存在这种现象，而别的东西就不存在这种现象呢?教师又让学生观察动滑轮和定滑轮，证明动滑轮省力、定滑轮费力；然后让学生从模型上用费力的定滑轮升旗，再用省力的动滑轮升旗；最后分析比较。学生乃深切认识到，通常费力的定滑轮升旗既方便又省时，通常省力的动滑轮升旗既不方便又费时；并初步得出结论：通常省力的东西在一定条件下却转化为“事倍功半”的东西，通常费力的东西在一定条件下却转化为“事半功倍”的东西，这样的辩证关系是相当普遍存在着的。
这样进行直观教学，不但培养了学生的观察能力，发展了学生的思维能力，而且对学生进行了辩证唯物主义观点的教育。