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程序教学理论是指一种能让学生以自己的速度和水平，学习自我教学性材料的个别化教学方法理论。
斯金纳1954年发表的《学习的科学和教学的艺术》一文，推动了当代程序教学运动的发展。他首次使学术界对程序教学内在的教育作用引起高度重视，并第一次演示了根据操作性条件反射理论设计的简单而实用的学习装置。斯金纳被誉为当代程序教学运动之父。
斯金纳程序教学的基本方法是：向学习者呈示一个小单元的信息(称为框面)作为刺激，然后学习者通过填空或回答的方式做出反应。反馈系统对反应做出评价，如反应错误，告诉学习者错误的原因；如果学习者回答正确，则反应得到强化，进入第二个框面的学习。如此，刺激一反应一强化的过程不断重复，直至学习者完成一个程序的学习。
一个好的成功的教学程序应包含以下要素：1、小步子的逻辑序列；2积极的反应；3、信息的及时反馈；4、自定步调；5、减少错误率。
斯金纳的学习理论推动了程序教学运动的发展并达到高潮，使行为科学和教学技术的结合进入一个更为密切的阶段。在程序教学运动中出现的一些观点，如重视教学机器的作用，重视学习理论的基础与指导作用等，对教育技术的理论发展产生了重要影响。程序教学的思想也在个别化教学、计算机辅助教学(CAI)等教学形式中发挥了重要作用。
在20世纪的前半个世纪，行为主义的学习理论是占主导地位的，学习被看做是明显的行为改变的结果，是能够由选择性强化形成的。因此，在行为主义者看来，环境和条件，如刺激和影响行为的强化，是学习的两个重要的因素，学习等同于行为的结果。行为主义的代表人物是美国的斯金纳，在他看来，行为是人类生活的一个基本方面。因而他一直以行为作为自己的研究对象。他认为，通过对行为的研究，可以获得对各种环境刺激的功能进行分析的方法，从而可以影响和预测有机体(包括人和动物)的行为。斯金纳创立了操作性条件作用学说加强化理论，并把它们应用于人类学习的研究，提出了程序教学的概念，总结了一系列的教学原则，如小步调教学原则、强化学习原则、及时反馈原则等，形成了程序教学理论。行为主义学习理论在研究中不考虑人们的意识问题，只是强调行为。把人的所有思维都看做是由“刺激-反应”间的联结形成的。
积极反应原则
一个程序教学过程，必须使学生始终处于一种积极学习的状态。也就是说，在教学中使学生产生一个反应，然后给予强化或奖励，以巩固这个反应，并促使学习者作进一步反应。
小步子原则
程序教学所呈示的教材是被分解成一步一步的，前一步的学习为后一步的学习作铺垫，后一步学习在前一步学习后进行。由于两个步子之间的难度相差很小，所以学习者的学习很容易得到成功，并建立起自信。
即时反馈原则
程序教学特别强调即时反馈，即让学生立即知道自己的答案正确，这是树立信心、保持行为的有效措施。一个学生对第一步（学习的前一个问题）能做出正确的反应（回答），便可立即呈示第二步（第二个问题），这种呈示本身便是一种反馈：告诉学生，你已经掌握了第一步，可以展开第二步的学习了。
自定步调原则
程序教学允许学习者按各人自己的情况来确定掌握材料的速度。这与传统教学在课堂传授中一般以“中等”水平的学习者为参照点的教学法不同，传统教学法使掌握快的学生被拖住，而学习慢的学生又跟不上，致使班级学生之间学习水平差距越来越大。程序教学法相对显得比较“合理”，每个学生可以按自己最适宜的速度进行学习。由于有自己的思考时机，学习较容易成功。程序教学的设计当然要按照教材内部的逻辑程序，既要保证学习者在学习中把错误率减少到最低限度，又要合理地设计教材，使每一个问题（每一小步）都能体现教材的逻辑价值。
直线式程序
这是斯金纳首创的一种教学程序，是经典的程序教学模式。在这一流程里，教师把材料分成一系列连续的小步子，每一步一个项目，内容很少。系列的安排由浅入深，由简到繁。以“电流”教学内容为例，可以设计成如下小步子：
①电灯泡发亮的原因是灯丝（发热）；
②电灯灯丝发热的原因是灯丝通过（电流）；
③电灯变亮的原因是电流强度（增大）；
④电灯变暗的原因是电流强度（减小）；
⑤当电压增大时，电流强度就（增大）；
……
括号里是正确答案。一个学生如能做出正确答案，教学机器就能显示出来，并可以启动开关进行第二步学习。如此一步一步地展开学习，直至达到学习目标。
衍枝式程序
由于各个学生的学习能力及已有知识的基础是不一样的，另外，学习材料本身也有难易程度的区分，因此有人便在经典程序的基础上提出了两种变体。衍枝式程序便是一种，是由美国人A·克劳德提出来的一种可变程序模式。这一模式同样把学习材料分成小的逻辑单元，但每一步比直线式程序的步子要大，每个项目的内容也较多。学生掌握一个逻辑单元之后，要进行测验。测验用多重选择反应进行，根据测验结果决定下一步的学习。这种程序有助于消除不同能力的学生之间的学习差异。
莫菲尔德程序
这个程序是美国心理学家凯（Kay·H）在莫菲尔德大学任教时提出的一种程序教学模式，它是直线式和衍枝式程序原则的结合。这一模式遵循的始终是一个主序列，它与直线式不同的是，只有一个支序列来补充主序列；它与衍枝式不同的是，学生通过支序列的学习不再回到原点，而是可以前进到主序列的下一个问题上，这样有利于学习效率的提高