自主学习，顾名思义就是学生依靠自己的努力，自觉、主动积极地获取知识，是相对与被动学习而言的，是一种“自我导向、自我激励、自我监控”的学习方式。新课程摒弃那种“满堂灌”的教学方式，提倡把学习的主动权还给学生，让学生根据自身的实际来选择、探求蕴藏在教材中的知识。
学生的自主学习，不等于教师瞪着眼睛站在讲台上看着学生学习，更不等于老师用一套讲义来应付全班学生不同的学习需要，而是指教师和颜悦色地走到学生之中，帮助、引导学生学习。教师既要提问学生又要让学生提问，让教和学在彼此质疑、共同思考之中展开，让学生的学习在彼此交流、相互促进之中深入。自主学习有如下特征：学生明确自己的学习目标，并有为这个目标而努力的心理倾向。在学习过程中，学生为解决问题达到目标而自我探索各种学习策略，能对整个学习过程进行自我调试，对学习结果自我评价。整个学习过程中，学生有情感投入，并从中获得积极的情感体验。例如，在学习过《声音的特征》后，我们就可以设计这样的自主学习方案：
一、布置任务
观察一种乐器的使用过程，或者上网搜索一种乐器的使用说明，或者到图书馆查看有关乐器的原理和使用的图书，了解乐器为什么会发出各种各样的音调。
二、交流成果
一周后，有的学生带来了二胡，他发现二胡弦的粗细有不同，不同粗细的弦振动发出的音调不一样。有的同学带来了二胡的演奏录像，他发现音乐家在演奏二胡时，手指不停的移动，手指在弦上的位置不同，弦发出的声音也不一样。有的同学带来了二胡的使用说明，要求要适当调节好弦的松紧程度，说明二胡发出的音调可能与弦的松紧有关。还有的同学带来了笛子，他当场演奏给同学们听，一些细心的同学发现他演奏时，手指不停的移动，可能是改变振动物体的长度（老师更正是空气的体积，内容较难，留给有兴趣的同学课后研究）。
三、深化探究
设计方案，验证以上同学的猜想。
经过一番讨论后，大家确定了下面的方案：
（1）刻度尺伸出桌面的长度不同，由此听到的声音有什么不同？
（2）一根和两根橡皮筋，拨动，听一听所发出的声音有什么区别？
（3）一根橡皮筋拉紧和拉松，拨动，听一听所发出的声音有什么区别？
四、总结评估
以上的实验方案有什么不妥之处？反应快的学生很快发现没有使用控制变量法，经过讨论后，同学们一致赞成下面的方案：
（1）取两根长短不一，粗细相同材料相同的弦，使其松紧程度相同，拨动使其振动，比较听到的声音频率高低。
（2）取两根粗细不一，长度相同、材料相同的弦，使其松紧程度相同，拨动使其振动，比较听到的声音频率高低。
（3）取两根长度相同，粗细相同材料相同的弦，使其松紧程度不一，拨动使其振动，比较听到的声音频率高低。
显然，上面的教学设计更能激发学生的学习兴趣，更能满足学生的个体需求与爱好，学生在课堂上的表现也必然是积极的、主动的，学习效果肯定是相当好的。然而，在现实的科学教学中，有许多老师并不怎么愿意采用这样的教学方式，原因之一在于学生自主学习的能力不强。但归根到底是由于老师平时没有注重学生自主学习能力的培养。那么，教师采用何种措施培养学生的自主学习能力？
首先，应该增强学生的自主意识。坚持“学生是学习的主体”这一新的教育理念，充分相信每一个学生，并把这种信任的态度传递给学生，使学生充分相信自己的能力和潜能，并对自己的学习持积极乐观的态度。
其次，就是创设最佳的学习氛围。教师要注意在课堂上建立民主、平等的师生关系。
第三，精心设计学习过程。学生自主学习的能力，是在学习过程中不断地培养出来的，因此，精心设计学习过程尤为重要。教师要从“学什么、为什么要学、怎样学”的角度，依据“学是教主导下的主体，教是以学为主体的主导”的原则，按学生学习科学的认识规律设计好教学过程。做到该扶则扶，该放当放。
在教学设计的过程中，教师要以学生为本，处处为学生着想，努力通过激发学生的学习兴趣，让学生热情高涨地自己动手、动脑、动口，学习知识、巩固知识、扩展。