各版本高中地理教材第一册的第一章都是关于地球宇宙环境的介绍，如人教版课程标准实验教材是“行星地球”，湘教版和中图版是“宇宙中的地球”，该部分内容是学生自受教育以来第一次比较正规、系统的接受有关天文学方面的知识。这对学生养成求真、求实的科学态度，形成科学的宇宙观，激发探索宇宙的兴趣和决心具有深远的意义。同时，天文教育又是提高学生地理综合素质不可或缺的重要途径，在一些发达国家，天文课程更是成为中小学的必修课程，如在美国国家研究理事会（NRC）2001年的报告中，就把“天文学在教育中的作用”作为一项专题来论述。而我国中学教育阶段的天文教育仅限于一章，这导致学生在天文素养方面的提升受阻，而高等教育中天文学的研究对国家航空、航天等高科技产业的发展意义重大。因此，如何在有限的章节和时间内最大程度地激发学生对天文的探究兴趣，为国家培养高素质的天文人才，是中学地理教师应尽的义务。
目前在天文学课程的教学中，有很多相关的天文软件，如Stellarium、World Wide Telescope、Stella Theater、CyberSky、SkyMap、LunarPhase、PlanetWatch、Universe、Xephem等，这些软件都能比较直观、形象地展示和模拟各种天体以及天文现象，其中以Stellarium在中学地理教学中的应用优势显得更加突出。因此，本文以天文软件Stellarium为例，对其在中学地理教学中的应用进行了初步探讨。通过Stellarium与《行星地球》的有机结合，不仅使学生开拓了视野，增长了天文知识，提高了综合能力，更重要的是在很大程度上激发了学生对天文以及地理科学的探究兴趣。
一、关于Stellarium
Stellarium是一款使用openGL技术对星空进行实时渲染的计算机软件，它可以实时地展现通过肉眼、双筒望远镜或小型天文望远镜所看到的天空。另外，它还可以根据观测者所设定的时间和地点，来计算天空中恒星、行星、星云等各类天体的位置或模拟各类天文现象（如流星雨、日食和月食等），可以用作学习夜空知识的教具和星空观测的辅助工具。由于其高质量的画面，一些天象馆更是将其用在了实际的天象放映中，有些天文爱好者还利用它绘制各类星图。
二、运用Stellarium辅助地理教学的实践
1.为地理课堂教学提供丰富的素材，激发学生学习地理课程的兴趣
高中地理必修一第一章是关于《行星地球》，该章内容是必修一乃至整个高中地理里面的重点和难点，尤其在地球的运动中，有关昼夜交替、区时的计算、昼夜长短和正午太阳高度的变化等，对于刚踏入高中校门且正处于调整、适应阶段的中学生来说，短时间内难以被理解，处理不好甚至会打消其学习地理的积极性。
美国心理学家布鲁纳指出“学习最好的动力就是对学习材料的兴趣”。基于本章内容的特点，为了更好地培养学生的兴趣，激发学生学习的积极性，提高学生的观察力和想象力，积极寻找兴趣的切入点就显得尤为重要。由于该章绝大部分内容都与天文有关，而在中学阶段，有关天文的知识也主要是通过地理学科来传授，所以在讲该部分内容的时候，我借助Stellarium软件把教材中提到的星云、恒星、行星、月球（月海、环形山）、北极星、太阳活动（黑子）、地球的运动以及各类天文现象等展现给学生，学生表现出了较强的学习兴趣，提出了较多的问题。课下学生还自己搜集资料，下载软件进行操作、观看和深度挖掘，并把发现的问题和我进行了交流。
2.提供课外学习资源，丰富学生的课余生活
（1）寻找北极星
点击“Constellation lines”与“Constellation art”图标，把星座的连线和区域分别显示出来，然后找到北斗七星及其所在的大熊星座，将斗口两颗星的连线沿斗口方向延长约5倍远，就可找到北极星及其所在的小熊星座。为进一步发挥北极星的作用，可以点击时间菜单栏中“Increase time speed”按钮让时间快进，使学生可以看到日月星辰的东升西落及围绕北极星的逆时针运动，进一步提高学生对地球的自转及各类天体周日视运动的感性认识。
（2）星座
人类通过肉眼可以看到的恒星近6000颗，每颗恒星均可归入唯一的星座，每一个星座可以由其中的亮星构成的形状辨认出来。现在国际上通用的星座共88个，其中天赤道与黄道附近有12个。
教师在教学过程中可按照春、夏、秋、冬的顺序来介绍四季星空中最易辨别的星座。如夏季星空，在东南方可以看到由三颗亮星连成的一个大三角，这就是由织女星、天津四及牛郎星组成的“夏季大三角”，即使在大城市里，只要避开强烈的灯光干扰，也能看到这个明显的几何图形。根据这三颗亮星还可找到它们所在的天琴座、天鹅座和天鹰座。关于冬季星空，可以从容易辨认的猎户座入手，启发学生通过星座的特征去辨认星座，接着以猎户座为中心，遍及周围的金牛座、御夫座、双子座及大犬座等，最后用“冬季大三角”将主要亮星串联起来，使学生形成冬季星空的总体印象。
（3）各类天文现象
Stellarium除了可以展示各类天体、星座以外，还可以用来模拟各类天文现象，如日食、月食、流星现象、双星伴月、金星凌日、行星连珠等。
日食天象：以2009年7月22日发生在长江流域的日全食为例，首先设置观测点（方法是Location Window→Country→Name/City），然后设置观测时间（Date/time window），最后在“Search window”菜单中的“Find Object”中输入sun即可进行演示，演示过程中可以向学生描述有关日全食的相关知识，如日全食发生的原因及全过程（初亏、食既、食甚、生光、复原）。
月食现象：首先设置观测点和观测时间，然后在“Search window”菜单中的“Find Object”中输入Moon即可进行演示，演示过程中可以向学生描述有关月食的相关知识，如月食的分类、形成原因及发生的全过程等等。
流星现象：以狮子座流星雨为例，首先设置观测点和观测时间，然后在“Search window”菜单中的“Find Object”中输入Leo（狮子座）即可进行演示。演示过程中可向学生介绍关于流星雨的相关知识，如流星雨的形成原因、陨星等等。
双星伴月：以2008年12月1日发生的双星伴月（双星为金星和木星）为例，首先设置观测点和观测时间，然后在“Search window”菜单中的“Find Object”中输入Moon即可进行演示。
金星凌日：以2004年6月8日发生的金星凌日为例，首先设置观测点和观测时间，然后在“Search window”菜单中的“Find Object”中输入Sun即可进行演示，为增强观测效果，可点击时间菜单栏中“Increase time speed”按钮让时间快进。演示过程中可向学生介绍相关知识，如金星凌日概述、周期、科学作用、观测要点、观察史以及其他行星的凌日现象。
行星连珠：以2000年5月20日的行星连珠为例，首先设置观测时间，然后将观测者的位置设定为太阳系的空间内（Solar System Observer），通过对太阳系的俯瞰、侧视，了解各行星在空间中的位置。演示过程中可向学生介绍有关太阳系八大行星的相关知识。
三、结语
综上所述，天文软件Stellarium的优势是显而易见的，其实用性使它在高中地理必修一《行星地球》这一章的教学中具有广阔的应用性，并在课堂教学中发挥着非常积极的作用。在信息技术与课程资源不断整合的过程中，积极探索和挖掘各种现成应用软件的教学功能，使它们为教学服务，给教学带来更丰富的方式和途径。
（本文发表于《中学地理教学参考》2011第8期）（国家级核心期刊）
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