中国学术文献网络出版总库

刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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用Stellarium软件模拟观察北斗七星

【作者】 黄哲元

【机构】 (青海省西宁市沈家寨小学)


【正文】摘 要:stellarium是一款虚拟星象仪的计算机软件,它可以绘制星座、虚拟天文现象(如流星雨、日食、月食等),可以作为天文知识学习的教具,还可以作为星空观测的辅助工具。本文利用stellarium观察北斗七星四季的斗柄指向,获取七颗星的相关知识。
  关键字:stellarium;北斗七星;斗柄指向
  宇宙星空浩瀚无边,离人类遥远。对小学生而言,由于空间观念、知识背景、思维能力、具体实践受限,使得该领域知识的学习困难而抽象。那么,如何利用现代化信息手段,高效学习该领域知识呢?利用Stellarium软件辅助教学,让星空不再遥远。
  一、Stellarium介绍
  Stellarium 虚拟天文馆,是一款使用OpenGL图形接口对星空进行实时渲染,对星空进行模拟的桌面软件。它可以根据观测者所处的时间和地点,计算天空中太阳、月球、行星和恒星的位置,并将其显示出来。其3D效果真实地表现出肉眼或天文望远镜所看到的天空;高清的画质可用于实际的天文现象放映、星图绘制、夜空知识学习,以及星空观测等。其主界面、常用图标及快捷键如图1所示。







  二、利用Stellarium数据资源,开展定量研究
  打开Stellarium 主界面,滚动鼠标调整画面至合适大小,再选中任意一天体,界面左方会出现该天体相关参数。比如,当用鼠标点击月球时,左方界面就会出现类型、星等、赤经/赤纬(日期)、时角/赤纬、方位角/高度角、出没时间、距离、被照亮率等参数信息。同时,随着时间的推移,某些数据也在不断变化。
  三、 利用Stellarium观察北斗七星
  北斗七星围成的形状犹如斗形,天枢、天璇、天玑、天权组成为斗身;玉衡、开阳、摇光组成为斗柄。北斗星在不同季节和夜晚不同的时间,出现于天空不同的方位,所以古人就根据夜晚斗柄所指的方向来决定季节。我们可以利用软件来学习斗柄的四季指向。
  (1) 认识七颗星
  打开主界面,点击电脑键盘上的F5快捷键(时间和日期),设置时间为晚上10:00,再点击电脑键盘上的F3快捷键(搜索),输入“北斗七星”,此时没有出现北斗七星;由于它们在大熊座上,于是再输入“大熊座”,再点击界面下方的星座连线、星座标签和星座图绘(见图2),则出现如图3的画面。再滚动鼠标放大图案,可以看到北斗七星上七颗星星的名字分别为:摇光、开阳、玉衡、天权、天玑、天璇、天枢。鼠标点击每一颗星,出现相关数据,对应7颗星的距离(光年)、高度分别为:103.94,38°23′(最高);78.16(最近),34°06′;82.55,29°36′;80.51,24°20′;83.18,20°41′;79.74,14°24′(最低);123.64(最远),16°34′。依据数据资源,再利用泡沫板、竹签、黏土,可以制作北斗七星模型。
  (2) 利用斗柄判断季节(或利用季节及斗柄指向定方向)
  再次滚动鼠标,缩小画面,直至出现各个方位,依次分别观察春分、夏至、秋分、冬至四个时期的斗柄指向,得到如图所示。正好印证了“斗柄东指天下皆春、斗柄南指天下皆夏、斗柄西指天下皆秋、斗柄北指天下皆冬”的规律。






  四、小结
  stellarium软件界面美丽、震撼,可以作为激发学生研究天文兴趣的工具。对Stellarium数据资源的挖掘和分析,不仅可以更好地理解和突破教学中的若干重难点,还能培养学生较强的问题意识和探究意识。 
  参考文献:
  [1]周红星.利用Stellarium模拟观察月相的尝试[J].地理教学,2014,10:52-54.
  [2]孙超,张翠.天文软件在中学地理教学中的应用再研究[J].地理信息技术,2017,3:43-45,36.
  [3] 贺志康.巧用虚拟天文馆软件Stellarium演示太阳周日视运动轨迹[J].地理教学,2013(20):58-59.