天文史学研究范围在全世界范围，把整个人类认识宇宙的历史作为一个整体来研究的，是世界天文学史；研究各个地区、民族和国家的天文学发展的则是有关地区、民族和国家的天文学史
世界天文学史和各地区、民族或国家的天文学史又可以按时代划分成更细的分支
如考古天文学(即史前天文学)、古代天文学史、中世纪天文学史、近代天文学史和现代天文学史
当然，各个地区、民族或国家的发展各有自己的特点
例如，埃及古代天文学、美索不达米亚天文学、希腊古代天文学等都有光辉的历史；阿拉伯天文学在中世纪曾大放异彩；在三至九世纪，玛雅人也创造了自己的天文历法；而中国和印度则一直到近代以前都不断有辉煌的创造和发明
总结各国、各地区、各民族在天文学上的贡献，寻找其特点，阐明它们之间的关系，是天文学史的一项重要任务
随着天文学研究内容的日益丰富，分支学科越来越多，天文学史的分科也越来越细
射电天文学史、天体演化学史、宇宙论史、月球研究史、海王星发现史等都有专著出版
在人类认识宇宙的过程中，人是认识的主体
对天文学家、天文学派和天文机构的研究，是天文学史的基本工作
分析历史上人们发展天文事业的组织方法、科学研究方法和培养人才的方法，分析有成就的天文学家的实践活动、思维过程、治学态度、治学方法和哲学观点，总结他们的经验教训，对于今天的科研工作无疑具有借鉴的意义
人类认识宇宙有赖于观测手段的改进
望远镜的发明、分光仪的使用、射电技术的成功、人造卫星的发射都给天文学带来划时代的变革
因此研究天文仪器和技术设备的历史，也是天文学史的重要课题
在人类历史的早期，天文学知识往往是伴随着占星术而来的
占星术是一种迷信，但是它需要观测、推算星辰的运动，因此对古代天文学的发展曾有过不可忽视的影响
要探明天文学的发展规律，就必须对这种影响进行科学的研究和分析
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