ทฤษฎีหรือเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับ CAI
         ประวัติของ CAI
แนวคิดในการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ทางาการศึกษาเริ่มขึ้นที่ประเทศสหรัฐอเมริกา ช่วงปลาย ค.ศ. 1950 ถึงต้นปี ค.ศ. 1960 นำมาใช้ในด้านการเรียนการสอน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้เรียนที่เรียนไม่ทันคนอื่นในชั้นเรียนได้เรียนซ่อมเสริมนอกเวลาเรียน แต่บทเรียนแบบโปรแกรมยังใช้หนังสือเป็นตัวนำเสนอ ซึ่งทำให้เกิดความน่าเบื่อหน่าย
        ช่วงต้นปี ค.ศ. 1960 มหาวิทยาลัยสแตมฟอร์ดและมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ได้นำเอกคอมพิวเตอร์ช่วยสอนเข้ามามีบทบาทในการเรียนการสอน โดยมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้พัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ช่วยในการฝึกฝนทักษะด้านคณิตศาสตร์และการใช้ภาษาของเด็กในระดับประถมศึกษา ส่วนมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอนไม่จำกัดเฉพาะวิชาคณิตศาสตร์และภาษาไทยเท่านั้น แต่ใช้ครอบคลุมไปเกือบทุกวิชาและใช้ได้กับผู้เรียนในวัยเด็กและสิสิตนักศึกษาในระดับอุดมศึกษาด้วย แต่ก็มีข้อจำกัดที่ว่าฮาร์ดแวร์และซอฟ์ตแวร์ที่ใช้มีลักษระตายตัว คือจะต้องเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับระบบนี้โดยเฉพาะและต้องเขียนโปรแกรมด้วยภาษาติวเตอร์ (TUTOR) เท่านั้น
        ต่อมา ค.ศ. 1971 มหาวิทยาลัยบริกคัมยังและเท็กซัส ได้คิดพัฒนานำโปรแกรม CAI มาใช้กับมินิคอมพิวเตอร์ โดยผสมคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์เข้าด้วยกัน ผลิตออกมาเป็นรายวิชาทาง
คณิตศาสตร์และภาษาอังกฤษ โปรแกรมนี้ชื่อว่า ทิกซิต (TICCIT : Time Share Instructive Computer Controller Information Television) นับเป็นโปรแกรมที่ประสบความสำเร็จพอสมควร
        แนวคิดในการหาเครื่องมือใช้ในโรงเรียนเริ่มจากนักจิตวิทยาชื่อ บี เอฟ สกินนอร์(B.F.Skinner) ซึ่งพบว่า บุตรสาวของตนเรียนบางวิชาไม่รู้เรื่องเพราะครูสอนไม่เป็น สกินเนอร์จึงค้นหาวิธีการสอนใหม่โดยใช้วิธีการแบบใหม่เข้าช่วย เครื่องมือของเขาเรียกว่า เครื่องช่วยสอน ” (Teaching Machine) บทเรียนที่ทำขึ้นเรียกว่า “ Program Lesson ” การใช้เครื่องช่วยสอนและการสอนแบบโปรแกรมนี้เองเป็นจุดสนใจที่นักคอมพิวเตอร์ทั้งหลายนำไปคิดปรับปรุงใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่นานต่อมาการสอนแบบนี้ คือการพยายามที่จะสอนโดยไม่ให้ผู้สอนมีบทบาทโดยตรง บทเรียนและวิธีการสอนมีลักษณะดังนี้
       1. เริ่มต้นจากสิ่งรู้ไปยังสิ่งที่ไม่รู้ (From the know to the unknow) จัดการสอนในเนื้อหาเรียงกันไปตามลำดับ (Linear exquence) เริ่มจากเรื่องที่ผู้เรียนรู้ ๆ อยู่แล้วไปจนถึงเรื่องใหม่ที่ยังไม่เคยรู้ โดยทำเป็นกรอบ (Frame) หลายๆ กรอบ ผู้เรียนค่อยๆ เรียนไปทีละกรอบตามลำดับของความง่ายไปสู่ความยาก
       2. เนื้อหาที่ค่อยเพิ่มขึ้นนั้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นทีละน้อยๆ ค่อนข้างง่ายๆ และมีสาระใหม่ไม่มากนัก ความเปลี่ยนแปลงในแต่ละกรอบจะต้องสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง
       3. แต่ละกรอบจะต้องมีการแนะนำความรู้ใหม่เพียงอย่างเดียว การแนะนำความรู้หรืออยู่
ไม่ใหม่ๆ ทีละมากๆ จะทำให้ผู้เรียนสับสนได้ง่าย
      4. ในระหว่างการเรียนแต่ละคนมีส่วนร่วมในการทำอะไรตามไปด้วย เช่น ตอบคำถาม ทำแบบฝึกหัด ฯลฯ ไม่ใช่ติดตามอย่างเดียวเพราะจะทำให้เกิดความน่าเบื่อหน่าย
      5. การเลือกคำตอบที่ผิดอาจจะทำให้กลับไปทบทวนกรอบของบทเรียนเก่าหรือ ไม่ก็เป็นกรอบใหม่ที่จะอธิบายถึงการเข้าใจผิด หรือความผิดพลาดที่เกิดขึ้นเป็นการเพิ่มเนื้อหาเข้าไปในตัว หรือถ้าเป็นคำตอบที่ถูกต้องผู้เรียนจะได้เรียนเรื่องใหม่เพิ่มเติม การได้รู้เฉลยและคำตอบหรือรู้ผลในทันทีทำให้ผู้เรียนเกิดความสนุกสนานไปด้วย คำตอบที่มักได้ถูกรับคำชมที่ทำให้ผู้เรียนมีกำลังใจ ส่วนคำตอบที่ผิดบางทีอาจตำหนิซึ่งก็ไม่มีใครได้ยินทำให้ไม่รู้สึกอายหรือหมดกำลังใจ
      6.การเรียนวิธีนี้ทำให้ผู้เรียนเรียนได้ตามความเร็วของตน จะใช้เวลาทบทวนบทเรียนหรือคิดตอบคำถามแต่ละข้อนานเท่าใดก็ได้ ผู้เรียนจะรู้สึกถูกกดดันด้วยการกำหนดเวลาที่ต้องรอเพื่อนหรือตามเพื่อนให้ทัน
      7. การเรียนในลักษณะนี้เป็นการเรียนด้วยตนเองที่เน้นความถนัดของแต่ละบุคคล (Individaulized) แต่ละคนมีความถนัดต่างกันแม้ในวิชาเดียวกัน การเรียนบทเรียนแต่ละบทก็ใช้ดวลาไม่เท่ากัน บางคนเรียนคณิตศาสตร์เรื่องการบวกใช้เวลาน้อยแต่เรื่องการคูณต้องใช้เวลามาก
      8. ในการสอนบทเรียนในลักษณะนี้ การทำท้ายบทสรุปบทเรียนแต่ละบทจะช่วยให้ผู้เรียนได้วัดผลได้ด้วยตนเอง การสรุปนั้นหมายถึงการสรุปด้วยเนื้อหา และการสรุปติดตามผลของการเรียนด้วยว่าผู้เรียนใช้เวลามากหรือน้อย หรือใช้งานอะไรเพิ่มเติมอีกหรือไม่ในการเรียนในห้องเรียน ยิ่งครูทดสอบบ่อยเท่าไรการเรียนก็ยิ่งผลเท่านั้น แต่การทดสอบธรรมดามีปัญหาในเรื่องการตรวจช้า
     9. การทำกรอบบทเรียนแต่ละบทนั้นถ้าเราทำได้ดี เราจะสามารถวิเคราะห์คำตอบไปได้ด้วยประสบการณ์ของนักเรียนแต่ละคน ทำให้คำตอบแตกต่างกันเราสามารถที่จะวิเคราะห์ได้จากคำตอบของนักเรียนได้ว่า การที่เลือกคำตอบนั้นๆ ถ้าเป็นคำตอบที่ผิดเป็นเพราะอะไร อาจเป็นเพราะสับสนกับเรื่องอื่นตีความคำถามผิดไปหรือไม่เข้าใจเลย การทำแบบทดสอบที่ดีผู้เรียนสามารถเรียบเรียงเนื้อหาเป็นขั้นตอนจริงๆ ผู้เรียนควรจะทำได้ทั้งหมด แต่การทำถูกไปหมดบางครั้งก็ทำให้ผู้เรียนเกิดความเบื่อหน่ายได้
     10. การกำหนดวัตถุประสงค์ไว้ปลายทางว่าต้องากรให้ผู้ใช้รู้อะไรบ้าง จะช่วยในการแบ่งเนื้อหาซึ่งจะต้องเรียนไปตามลำดับ ทำให้ดีขึ้นไม่หันเหออกไปเรื่องอื่นโดยไม่จำเป็น

      ต่อมาได้มีการพัฒนาปรับปรุงและออกแบบ CAI ให้มีประสิทธิภาพและมีความสลับซับซ้อนมากยิ่งขึ้น โดยนำสื่อหลายๆ รูปแบบหรือที่เรียกว่า มัลติมีเดีย เข้ามาช่วยให้เกิดความน่าสนใจ เช่น รูป ภาพ แสง สี เสียง จนในขณะนีสามารถกล่าวได้ว่า มัลติมีเดียได้กลายเป็นองค์ประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ไปแล้ว
เมื่อพิจารณาถึงความเป็นมาของการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอนน่าจะมีความสัมพันธ์กับการเรียนการสอนแบบโปรแกรม (Programmed Instruction) ซึ่งในระยะเวลากว่า 20 ปีที่ผ่านมา การเรียนการสอนแบบโปรแกรมได้รับความสนใจว่าเป็นวิธีการที่จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดีขึ้น เนื่องจากการเรียนการสอนวิธีนี้มีหลักการพื้นฐานของการใช้ทฤษฎีและหลักจิตวิทยาการเรียนรู้ที่คำนึงถึงความแตกต่างระหว่าบุคคล (Individaul Differences) มีการใช้แรงเสริม (Reinforcement) และการให้ข้อมูลป้อนกลับแก่ผู้เรียน (Feedback) การเรียนการสอนลักษณะนี้นอกจากจะใช้สื่อการเรียนการสอนในรูปเอกสารแล้ว ได้มีผู้พยายามสร้างเครื่องสอน (Teaching Machine) เพื่อนำเสนอบทเรียนแบบโปรแกรมอีกด้วย และเมื่อคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทในการศึกษา บทเรียนแบบโปรแกรมจึงมีการพัฒนามาอยู่บนคอมพิวเตอร์