斯金纳根据自己创制的斯金纳箱（Skinner box）对白鼠和鸽子进行实验，提出了操作性条件反射理论。强化物一般分为两类，一类是指与反应相依随的刺激能增强该反应，此为积极强化物，如水、食物、奖赏等；如果某二条件性强化物与许多原始强化物相匹配，那么该条件性强化物便具备了多方面的强化作用而成为一个概括性强化物。斯金纳进一步指出，概括性强化物即使没有了赖以为基础的原始强化物相依随出现，效果也依然存在。

斯金纳（Burrhus Frederic Skinner，1904—1990）是新行为主义心理学的创始人之一。他1904年3月20日生于美国宾夕法尼亚州东北部的一个车站小镇。斯金纳从小喜爱发明创造，富有冒险精神。他15岁时曾与几个小伙伴驾独木舟沿河而下，漂流300英里。他还试制过简易滑翔机，曾把一台废锅炉改造成一门蒸汽炮，把土豆和萝卜当炮弹射到邻居的屋顶上。

1922年斯金纳进入汉密尔顿学院主修英国文学并开始从事写作。由于他对动物和人类的行为深感兴趣，因此他曾选修过生物学、胚胎学和猫体解剖等学科。在生物学教师的指导下他阅读了洛布的《脑生理学和比较心理学》、巴甫洛夫的《条件反射》等科学著作，还阅读了罗素的《哲学原理》、华生的《行为主义》。这些著作对他日后的学术成就产生了巨大影响。

1926年斯金纳从汉密尔顿学院毕业，转入哈佛大学心理系。在哈佛大学学习期间，他为自己制定了一张极严格的日程表，从早晨6点至晚上9点的分分秒秒几乎都用来钻研心理学和生理学。他不看电影不看戏，谢绝一切约会。功夫不负有心人，斯金纳于1930年获哈佛大学心理学硕士学位，1931年又获心理学博士学位。此后他在该校研究院任研究员。1937～1945年他在明尼苏达州立大学教心理学，1945～1947年任印第安那大学心理系主任。1947年他重返哈佛大学，担任心理学系的终身教授，从事行为及其控制的实验研究。

斯金纳在心理学研究方面的成就卓著。他发展了巴甫洛夫和桑代克的研究，揭示了操作性条件反射的规律。他设计的用来研究操作性条件反射的实验装置“斯金纳箱”，被世界各国心理学家和生物学家广泛采用。他在哈佛大学的鸽子实验室名垂青史。他根据对操作性条件反射和强化作用的研究发明了“教学机器”并设计了“程序教学”方案，对美国教育产生过深刻影响，被誉为“教学机器之父”。为表彰斯金纳在心理科学方面作出的重大贡献，1958年美国心理学会授予他“卓越科学贡献奖”，1968年他荣获美国国家科学奖章，这是美国最高级别的科学奖励。1971年美国心理学基金会授予他一枚金质奖章。1990年8月10日美国心理学会授予他“心理学毕生贡献奖”荣誉证书。8天后，即8月18日斯金纳去世。

斯金纳一生著作很多。自1930年以来发表了百余篇论文和12本专著。他的主要著作有：《有机体的行为：一种实验的分析》《科学与人类行为》《言语行为》《学习的科学和教学的艺术》《教学机器》。这些著作全面阐述了操作行为主义理论和这种理论在教学领域中的应用。他还用操作行为主义理论阐述社会生活问题，出版了小说《沃尔登第二》以及《自由与人类的控制》《超越自由与尊严》。这些作品曾在美国社会中引起巨大反响和激烈争论。

操作性条件反射这一概念，是斯金纳新行为主义学习理论的核心。斯金纳把行为分成两类：一类是应答性行为，这是由已知的刺激引起的反应；另一类是操作性行为，是有机体自身发出的反应，与任何已知刺激物无关。与这两类行为相应，斯金纳把条件反射也分为两类。与应答性行为相应的是应答性反射，称为S（刺激）型S型名称来自英文Stimulate。；与操作性行为相应的是操作性反射，称为R（反应）型R型名称来自英文Reaction。S型条件反射是强化与刺激直接关联，R型条件反射是强化与反应直接关联。斯金纳认为，人类行为主要是由操作性反射构成的操作性行为，操作性行为是作用于环境而产生结果的行为。在学习情境中，操作性行为更有代表性。斯金纳很重视R型条件反射，因为这种反射可以塑造新行为，在学习过程中尤为重要。

斯金纳关于操作性条件反射作用的实验，是在他设计的一种动物实验仪器即著名的斯金纳箱中进行的。箱内放进一只白鼠或鸽子，并设一杠杆或键，箱子的构造尽可能排除一切外部刺激。动物在箱内可自由活动，当它压杠杆或啄键时，就会有一团食物掉进箱子下方的盘中，动物就能吃到食物。箱外有一装置记录动物的动作。斯金纳的实验与巴甫洛夫的条件反射实验的不同在于：（1）在斯金纳箱中的被试动物可自由活动，而不是被绑在架子上；（2）被试动物的反应不是由已知的某种刺激物引起的，操作性行为（压杠杆或啄键）是获得强化刺激（食物）的手段；（3）反应不是唾液腺活动，而是骨骼肌活动；（4）实验的目的不是揭示大脑皮层活动的规律，而是为了表明刺激与反应的关系，从而有效地控制有机体的行为。

斯金纳通过实验发现，动物的学习行为是随着一个起强化作用的刺激而发生的。斯金纳把动物的学习行为推而广之到人类的学习行为上，他认为虽然人类学习行为的性质比动物复杂得多，但也要通过操作性条件反射。操作性条件反射的特点是：强化刺激既不与反应同时发生，也不先于反应，而是随着反应发生。有机体必须先作出所希望的反应，然后得到“报酬”，即强化刺激，使这种反应得到强化。学习的本质不是刺激的替代，而是反应的改变。斯金纳认为，人的一切行为几乎都是操作性强化的结果，人们有可能通过强化作用的影响去改变别人的反应。在教学方面教师充当学生行为的设计师和建筑师，把学习目标分解成很多小任务并且一个一个地予以强化，学生通过操作性条件反射逐步完成学习任务。

斯金纳在对学习问题进行了大量研究的基础上提出了强化理论，十分强调强化在学习中的重要性。强化就是通过强化物增强某种行为的过程，而强化物就是增加反应可能性的任何刺激。斯金纳把强化分成积极强化和消极强化两种。积极强化是获得强化物以加强某个反应，如鸽子啄键可得到食物。消极强化是去掉可厌的刺激物，是由于刺激的退出而加强了那个行为。如鸽子用啄键来去除电击伤害。教学中的积极强化是教师的赞许等，消极强化是教师的皱眉等。这两种强化都增加了反应再发生的可能性。斯金纳认为不能把消极强化与惩罚混为一谈。他通过系统的实验观察得出了一条重要结论：惩罚就是企图呈现消极强化物或排除积极强化物去刺激某个反应，仅是一种治标的方法，它对被惩罚者和惩罚者都是不利的。他的实验证明，惩罚只能暂时降低反应率，而不能减少消退过程中反应的总次数。在他的实验中，当白鼠已牢固建立按杠杆得到食物的条件反射后，在它再按杠杆时给予电刺激，这时反应率会迅速下降。如果以后杠杆不带电了，按压率又会直线上升。斯金纳对惩罚的科学研究，对改变当时美国和欧洲盛行的体罚教育起了一定作用。

斯金纳用强化列联这一术语表示反应与强化之间的关系。强化列联由三个变量组成：辨别刺激──行为或反应──强化刺激。刺激辨别发生在被强化的反应之前，它使某种行为得到建立并在当时得到强化，学到的行为得到强化就是刺激辨别的过程。在一个列联中，在一个操作—反应过程发生后就出现一个强化刺激，这个操作再发生的强度就会增加。斯金纳认为，教学成功的关键就是精确地分析强化效果并设计特定的强化列联。

斯金纳认为，学习是一种行为，当主体学习时反应速率就增强，不学习时反应速率则下降。因此他把学习定义为反应概率的变化。在他看来，学习是一门科学，学习过程是循序渐进的过程；而教则是一门艺术，是把学生与教学大纲结合起来的艺术，是安排可能强化的事件来促进学习，教师起着监督者或中间人的作用。斯金纳激烈抨击传统的班级教学，指责它效率低下，质量不高。他根据操作性条件反射和积极强化的理论，对教学进行改革，设计了一套教学机器和程序教学方案。

教学机器是一种外形像小盒子的装置，盒内装有精密的电子和机械仪器。它的构造包括输入、输出、贮存和控制四个部分。教学材料分解成由按循序渐进原则有机地相互联系的几百甚至几千个问题框面组成的程序。每一个步子就是一个框面，学生正确回答了一个框面的问题，就能开始下一个框面的学习。如果答错了，用正确答案纠正后再过渡到下一个框面。框面的左侧标出前一框面的答案，成为对该框面问题的提示。一个程序学完了，再学下一个程序。斯金纳认为课堂上采用教学机器，与传统的班级教学相比较有许多优点。第一，教学机器能即时强化正确答案，学习效果的及时反馈能加强学习动力。而在班级教学中行为与强化之间间隔时间很长，因而强化效果大大削弱。第二，传统的教学主要借助厌恶的刺激来控制学生的行为，学生学习是为了不得低分，不被教师、同学、家长羞辱等，从而失去学习兴趣。教学机器使学生得到积极强化，力求获得正确答案的愿望成了推动学生学习的动力，提高了学习效率。第三，采用教学机器，一个教师能同时监督全班学生尽可能多地完成作业。第四，教学机器允许学生按自己的速度循序渐进地学习（即使一度离校的学生也能在返校后以他辍学时的水平为起点继续学习），这能使教材掌握得更牢固，提高学生的学习责任心。第五，采用教学机器，教师就可以按一个极复杂的整体把教学内容安排成一个连续的顺序，设计一系列强化列联。第六，教学机器可记录错误数量，从而为教师修改磁带提供依据，结果是提高了教学效果。第七，学习时手脑并用，能培养学生自学能力。

采用机器教学必须把教学内容编成程序输入机器，因此，机器教学就是程序教学，但程序教学不一定要用机器。斯金纳的程序教学的主要原则有五条。

第一，积极反应。斯金纳认为，传统的课堂教学是教师讲，学生听。学生充当消极的听众角色，没有机会普遍地、经常地作出积极反应。传统的教科书也不给学生提供对每一单元的信息作出积极反应的可能性。程序教学以问题形式向学生呈现知识，学生在学习过程中能通过写、说、运算、选择、比较等作出积极反应，从而提高学习效率。

第二，小的步子。斯金纳把程序教学的教材分成若干小的、有逻辑顺序的单元，编成程序，后一步的难度略高于前一步。分小步按顺序学习是程序教学的重要原则之一。程序教学的基本过程是：显示问题（第一小步）──学生解答──对回答给予确认──进展到第二小步……如此循序前进直至完成一个程序。由于知识是逐步呈现的，学生容易理解，因此在整个学习进程中他能自始至终充满信心。

第三，即时反馈。斯金纳认为，在教学过程中应对学生的每个反应立即作出反馈，对行为的即时强化是控制行为的最好方法，能使该行为牢固建立。对学生的反应作出的反馈越快，强化效果就越大。最常用的强化方式是即时知道结果和从一个框面进入下一个框面的活动。这种强化方式能有效地帮助学生提高学习信心。

第四，自定步调。每个班级的学生在学习程度上通常都有上、中、下之别。传统教学总是按统一进度进行，很难照顾到学生的个别差异，影响了学生的自由发展。程序教学以学生为中心，鼓励学生按最适宜于自己的速度学习并通过不断强化获得稳步前进的诱因。

第五，最低的错误率。教学机器有记录错误的装置。程序编制者可根据记录了解学生实际水平并修改程序，使之更适合学生程度；又由于教材是按由浅入深、由已知到未知的顺序编制的，学生每次都可能作出正确反应，从而把错误率降到最低限度。斯金纳认为不应让学生在发生错误后再去避免错误，无错误的学习能激发学习积极性，增强记忆，提高效率。

程序的编制模式分直线式和分支式两种。斯金纳创造的是直线式程序，其基本模式是①→②→③→④……即学生学了第一步后作出回答，不管答案正确与否，机器接着呈现正确答案，然后进入下一步，依此类推，直到学完一个程序。随着对程序教学研究的深入，其他流派的心理学家对斯金纳的程序教学原则提出了不同看法，并用不同方法编写程序教材，出现了由美国心理学家克劳德提出的分支式程序，也叫内在程序。克劳德认为，人的学习途径是多样的，受多种因素的影响，因此根本不可能编制一种能完全避免错误的程序。他把学习材料也分成小的单元，但步子比直线式大，学生学习一个逻辑单元后就进行多重选择测验，根据测验结果决定下一步的学习。如选择正确，可引入下单元的学习；如选择错误，则引入补充分支程序给予补充说明，纠正错误。

斯金纳顺应时代潮流，为计算机辅助教学在教育上的运用开辟了道路。程序教学问世以来对美国、西欧、日本有较大影响，被广泛用于英语、数学、统计、地理、科学等学科的教学中。但它在策略上过于刻板，注重对教材的分析，把教材分解得支离破碎，破坏了知识的连贯性和完整性。程序教学着重于灌输知识，缺乏师生间的交流和学生间的探讨，不利于创造思维能力的培养。因此，程序教学只能作为教学的一种辅助手段。