自主學習，顧名思義就是學生依靠自己的努力，自覺、主動積極地獲取知識，是相對與被動學習而言的，是一種“自我導向、自我激勵、自我監控”的學習方式。新課程摒棄那種“滿堂灌”的教學方式，提倡把學習的主動權還給學生，讓學生根據自身的實際來選擇、探求蘊藏在教材中的知識。
學生的自主學習，不等於教師瞪着眼睛站在講臺上看着學生學習，更不等於老師用一套講義來應付全班學生不同的學習需要，而是指教師和顏悅色地走到學生之中，幫助、引導學生學習。教師既要提問學生又要讓學生提問，讓教和學在彼此質疑、共同思考之中展開，讓學生的學習在彼此交流、相互促進之中深入。自主學習有如下特徵：學生明確自己的學習目標，並有爲這個目標而努力的心理傾向。在學習過程中，學生爲解決問題達到目標而自我探索各種學習策略，能對整個學習過程進行自我調試，對學習結果自我評價。整個學習過程中，學生有情感投入，並從中獲得積極的情感體驗。例如，在學習過《聲音的特徵》後，我們就可以設計這樣的自主學習方案：
一、佈置任務
觀察一種樂器的使用過程，或者上網搜索一種樂器的使用說明，或者到圖書館查看有關樂器的原理和使用的圖書，瞭解樂器爲什麼會發出各種各樣的音調。
二、交流成果
一週後，有的學生帶來了二胡，他發現二胡弦的粗細有不同，不同粗細的弦振動發出的音調不一樣。有的同學帶來了二胡的演奏錄像，他發現音樂家在演奏二胡時，手指不停的移動，手指在弦上的位置不同，弦發出的'聲音也不一樣。有的同學帶來了二胡的使用說明，要求要適當調節好弦的鬆緊程度，說明二胡發出的音調可能與弦的鬆緊有關。還有的同學帶來了笛子，他當場演奏給同學們聽，一些細心的同學發現他演奏時，手指不停的移動，可能是改變振動物體的長度（老師更正是空氣的體積，內容較難，留給有興趣的同學課後研究）。
三、深化探究
設計方案，驗證以上同學的猜想。
經過一番討論後，大家確定了下面的方案：
（1）刻度尺伸出桌面的長度不同，由此聽到的聲音有什麼不同？
（2）一根和兩根橡皮筋，撥動，聽一聽所發出的聲音有什麼區別？
（3）一根橡皮筋拉緊和拉鬆，撥動，聽一聽所發出的聲音有什麼區別？
四、總結評估
以上的實驗方案有什麼不妥之處？反應快的學生很快發現沒有使用控制變量法，經過討論後，同學們一致贊成下面的方案：
（1）取兩根長短不一，粗細相同材料相同的弦，使其鬆緊程度相同，撥動使其振動，比較聽到的聲音頻率高低。
（2）取兩根粗細不一，長度相同、材料相同的弦，使其鬆緊程度相同，撥動使其振動，比較聽到的聲音頻率高低。
（3）取兩根長度相同，粗細相同材料相同的弦，使其鬆緊程度不一，撥動使其振動，比較聽到的聲音頻率高低。
顯然，上面的教學設計更能激發學生的學習興趣，更能滿足學生的個體需求與愛好，學生在課堂上的表現也必然是積極的、主動的，學習效果肯定是相當好的。然而，在現實的科學教學中，有許多老師並不怎麼願意採用這樣的教學方式，原因之一在於學生自主學習的能力不強。但歸根到底是由於老師平時沒有注重學生自主學習能力的培養。那麼，教師採用何種措施培養學生的自主學習能力？
首先，應該增強學生的自主意識。堅持“學生是學習的主體”這一新的教育理念，充分相信每一個學生，並把這種信任的態度傳遞給學生，使學生充分相信自己的能力和潛能，並對自己的學習持積極樂觀的態度。
其次，就是創設最佳的學習氛圍。教師要注意在課堂上建立民主、平等的師生關係。
第三，精心設計學習過程。學生自主學習的能力，是在學習過程中不斷地培養出來的，因此，精心設計學習過程尤爲重要。教師要從“學什麼、爲什麼要學、怎樣學”的角度，依據“學是教主導下的主體，教是以學爲主體的主導”的原則，按學生學習科學的認識規律設計好教學過程。做到該扶則扶，該放當放。
在教學設計的過程中，教師要以學生爲本，處處爲學生着想，努力通過激發學生的學習興趣，讓學生熱情高漲地自己動手、動腦、動口，學習知識、鞏固知識、擴展。
