2018年1月31日，一场天文大戏如约登场,“超级月亮、血月、蓝月亮”三合一亮相夜空，又引发了人们空前的关注。月球是我们唯一的自然卫星，从古到今，月亮寄托了我们多少的思愁和感叹。早期的教学中也涉及到了月球，只是由于难度较大有所删减。随着我们对传统文化的重视，月球也应成为我们教学中不可或缺的一部分。
“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难金。”（宋·苏轼·水调歌头） 除了日出日落昼夜更替之外，在所有天象中最频繁出现也最引人注目的莫过于圆缺变化的月相了。
唐朝诗人李贺在《金铜仙人辞汉歌》中有一句“天若有情天亦老”，词意深刻，历200年无人能对。直至宋朝，文学家石曼卿才对出一句“月如无恨月长圆”，非常工整贴切。司马光评为：“李贺句奇绝无对，曼卿词堪称勍敌。”（宋·《司马温公诗话》）被传为诗坛佳话。
其实月相变化的原因很简单，是日月地三个天体的位置变化引起的。月亮自身不发光，照亮它的太阳光再反射到地球，才能为人们看见。如果太阳照亮的半个月球球面与地球上看见的半个月球球面不能完全重合，那么人们看见的只是两者重合的部分，其形状称为月相。月相的一侧总是半圆，另一侧随月球运转而不断变化，月相便由圆到缺又由缺到圆。半圆的一侧总是朝向太阳，交会处的两点联机一定通过月面中心。
月相变化的周期叫盈亏周期或朔望周期，就是中国农历的一个月。它的平均长度等于29.5305882日。朔望月比真正的月球公转周期恒星月长，恒星月只有27.32166140日。它们的关系见下图1。从朔开始，当月球经过一个恒星月以后由位置1到位置2，而在这段时间里，整个地月系绕日公转了一个角度θ，月球还没有到达下一个朔的位置，必须再运动一个θ 角才能完成一个朔望周期。这段时间就是朔望月与恒星月之差。由于地月系公转轨道速度不均匀，θ 角有时略大，有时略小，所以朔望月周期也是不均匀的。
由朔起算至各种月相，以日为单位的时间长度称作月龄。图2所示的是不同月龄时月相的变化，数字表示月龄。朔时，月在日地之间，月球对着地球的半面刚好是阳光照不到的半面，而且月球与太阳在同一方位，月球位于白天太阳附近的天空中，人们看不见月亮；望时，地在日月之间，月球对着地球的半面刚好是阳光照亮的半面，人们便看到一轮明月，而且整个夜晚人们都能看到月亮。上弦或下弦，日月相距90°，月球对着地球的半面有一半阳光灿烂，另一半一片漆黑，人们看到的只是半个月亮。发生在农历上半月的为上弦，发生在农历下半月的为下弦。在其他日期，人们看到不同月龄的月相，有时像弯弯蛾眉（新月或残月），有时一侧凸起，称凸月。在农历上半月，月相右侧总是圆的，随着月龄增大，左侧逐渐变化，由朔到望，亮的部分越来越大，由缺到圆；在农历下半月，月相左侧总是圆的，随着月龄增大，右侧逐渐变化，由望到朔，亮的部分越来越少，由圆到缺。上弦以前的月相只见于半夜以前，下弦以后的月相只见于半夜以后。
月相、农历日期、观月时间和月亮方位之间有相对确定的关系。在北半球中纬地区（北回归线以北)，太阳和月亮总在南半个天空中东升西落，这是地球自转的反映。面向南方时，左手是东右手是西。一日之内，日在白天，月在夜晚，都是从左到右每天西行一圈。同时，月球绕地球公转的运动是由西向东，与东升西落的方向正好相反，一月之内，相对于太阳而言，月球自右向左东行，每月一圈，每天东行约12°。图3所示是农历上半月黄昏所见的南半天空。太阳在西边地平线上，不同日期有不同的月相和月亮位置。朔时，月球合于太阳（由于白道与黄道不在同一平面，只是方位相合而不在同一直线上，否则就会发生日食），与太阳同升同落，面向地球的又是没有光照的黑暗半球，人们是不可能看见月亮的。随着月球离日东行，月牙渐露，夜幕降临时，可见一弯新月斜挂在西边天空，由于周日视运动，不久即没入地平线下，日期是农历月初。唐诗“楼上黄昏欲望休，玉梯横绝月如钩”（李商隐·代赠），“风回日暮吹芳芷，月落山深哭杜鹃（李群玉·黄陵庙）描写的就是这种月相。至初七、初八，日月相距90°，月相上弦，日落时，半个月亮正高居南方最高处，弦在左，弓背向右，朝向西天的太阳。随着夜色渐浓，弦月也逐渐偏西，至月落地平线的时候，太阳正在地下最深处，恰为子夜时分。著名唐诗 “月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船” （张继·枫桥夜泊），描写的就是这种情景：月落，夜半，月相上弦。上弦过后，日落时的月亮越来越偏向东方，亮的部分也越来越大，左边的弦线鼓起，称为凸月。至十五、十六，日月相距180°，月球朝向地球的一面整个被太阳照亮，日落西山时，一轮明月即从东边地平线上冉冉升起，子夜到达中天，至曙方落，整夜都在天上，是为望。“月上柳梢头，人约黄昏后”（宋·欧阳修·生查子）是望月初升的写照，而“采莲去，月没春江曙” （唐·李康成·采莲曲）是望月西沉的描述。
图4所示是农历下半月黎明所见的南半天空，太阳在东边地平线上即将升起。望月经过一个夜晚的行程，即将落入地下。十八、十九的凸月，这时运行到西南天际，不等落山即隐没在晨光中。廿二、廿三的下弦月，黎明时在南方最高点，弦在右，弓背向左，指向正欲东升的朝阳。它从东方升起的时刻应在6小时之前的子夜。那时的情景正是一首民歌唱出的意境：“半个月亮爬上来。”再过几天，至农历月末，月相只剩下弯弯残月，离太阳不远，破晓前出现在东方天空，弓背指向左下方已等在地平线处的太阳，晨光曦微之中虽升起不久，也只能逐渐悄然隐退了。曾倾倒过无数骚人墨客的宋词名句“今宵酒醒何处？杨柳岸，晓风残月。”（宋·柳永·雨霖铃）描述的残月风情，宛如一幅清新的图画：晨光未露，河岸凄清，微风吹拂，柳丝飘摇，一钩残月低挂在东边天际。
月相变化，本是简单的自然现象，但那银辉泻地的月光，曾引发人间多少思绪缠绵。关于月相的描述经常出现在文学艺术作品中，变化万千。那些意境高雅，月相、见月时间和方位描写准确的作品，使天上的景物和人间的感情自然地融合在一起，往往成为千古传诵的名篇。
“明月几时有？把酒间青天。”（宋·苏轼·水调歌头）青天不语，让我们来回答。月儿最明是月地距离最近又适逢望月的时候。由于月球绕地球公转的轨道是椭圆，再加上太阳和其他大行星的一些干扰因素，月球到地球的距离在356400至406700千米之间变化，所以我们看见的月球圆面直径变化在1与0.88之间。俗话说“十五不圆十六圆。”发生“望”的时刻不一定在十五，也不一定在夜间；十六、十七乃至十四都有可能。请看图5，因为月球在椭圆轨道上运动，速度有快有慢，如果朔时月球在图中轨道下方，从朔到望跨过近地点，运动速度快，所需时间较短，也许不到十五月亮就圆了；如果朔时月球在图中轨道上方，从朔到望路过远地点，运动速度慢，所需时间较长，须等十六甚至十七月亮才会圆。影响月明程度还有一个因素是，月、地、日三者位置接近直线与否：真的在一条直线上将发生月食，偏离直线稍远，反射阳光不够充分。当然还有天气好坏和大气通明度的影响。所有条件都凑在一块，月既望，又在近地点，极接近直线，天气又十分晴好，没有城市烟尘或光害的干扰，我们看到的才是最大最圆明月。但这是非常难得的。一般而言，“月到中秋分外明”，未必如此。