經典實驗
托爾曼的認知—目的說是建立在他及其同事進行的大量白鼠學習實驗的基礎之上的，其中位置學習實驗和獎勵預期實驗是其典型代表。
位置學習實驗
位置學習實驗以在高架迷津中進行的迂迴學習最為著名。該實驗以白鼠為對象，研究其在高架迷津中的取食行為。高架迷津裝置包括三條長短不同的通向食物箱的通路，並且最短的和次短的兩條通路具有通向目標的共同部分（見圖7-1）。實驗分預備練習與正式實驗兩個階段。在預備階段，先讓白鼠有機會走過迷津中的每條通路，使其熟悉迷津的整個環境，並確定其自起點到達食物箱時對三條通路的偏好程度。結果發現，白鼠對通路的偏好程度由高到低依次是通路1、通路2和通路3。預備實驗結束以後，進行正式實驗。首先，在A處(通路1、2的共同部分之前)將通路1阻塞，結果發現，白鼠在A處受阻後迅速退回，改選通路2而非通路3。此後，再把阻塞物移到B處(通路1、2的共同部分)將通路2阻塞，結果發現，當白鼠沿通路1到達B處受阻後，它並不是按其偏好順序先奔向通路2，在再次受阻後再奔向通路3，而是一開始就避開通路2，徑直選擇距離最長、最不願意走卻是唯一的通路3了。據此，托爾曼認為白鼠是根據對迷津的認知地圖而不是依照過去的習慣來行動的。如圖位置學習實驗迷津。
獎勵預期實驗
托爾曼認為，個體的行為由對目標的期待來引導。這一觀點在廷克波（Tinklepaugh）1928年所做的獎勵預期實驗中得到了證實。廷克波的實驗以猴子為被試，訓練其完成一項辨別任務。實驗者首先當著猴子的面把它們喜歡吃的香蕉用帶有蓋子的兩個容器中的一個蓋住，然後用一塊木板擋住猴子的視線。過一段時間以後，再要求猴子在兩個容器中進行選擇。結果發現，猴子具有十分良好的辨別能力，能夠準確地在裝有香蕉的容器中取得食物。然後，實驗者當著猴子的面用一個容器把香蕉蓋住，之後又在擋板後面將香蕉取出，換為猴子不喜歡吃的萵苣葉子，並要求猴子取食。結果發現，當猴子再次想從原來的容器中取食香蕉而實際發現是萵苣葉子時，猴子顯露出驚訝的表情，似乎有“大吃一驚”的挫折感，它拒食萵苣葉子，並向四周環顧搜尋，好像在尋找預期中的香蕉似的。當尋找失敗後，猴子感到非常沮喪，對著實驗者高聲尖叫，大發脾氣，並拒絕取食。由此，托爾曼認為動物和人類的行為不是受它們行為的直接結果支配的，而是受它們預期行為將會帶來什麼結果支配的。學習乃期待的獲得，而非習慣的形成。
基本內容
1.學習是有目的的，是期待的獲得。
托爾曼認為，有機體的一切行為都是指向一定目的的，即總是設法獲得某些事物和避免某些事物。他認為，儘管需要刺激的存在才能使個體的行為指向目的，但是只有“目的”才使行為達到完整和獲得意義。有機體為了要達到未來的目的，必然要對未來的目的有所期待，當前的行為是受主體對未來行為結果的期待所支配的。
期待是托爾曼學習理論中的核心概念，指個體根據已有經驗而建立起來的一種內部準備狀態，是一種通過學習而形成的關於目標的認知觀念。托爾曼認為，學習就是對行為的目標、取得目標的手段、達到目標的途徑和獲得目標的結果的期待，完全是認知性的。有機體只有對於即將到達的目標建立某種期待，才會對不同目標做出實際的不同行為。這一觀點在前述的獎勵預期實驗中得到了充分的證實。
2.學習是對完形的認知，是形成認知地圖。
托爾曼認為，有機體在到達目的的過程中，會遇到各式各樣的環境條件。個體只有認知這些環境條件，才能克服困難，到達目的。這種對環境條件的認知是到達目的的手段和途徑。行為不是對一種刺激的反應，而是對某種刺激模式的認知。有機體學習的也不僅僅是簡單的反應，而是學習到達目的的符號及其所代表的意義。例如，在前述的位置學習實驗中，白鼠在迷津中經過到處遊走之後，已經學到整個迷津的認知地圖，即關於整個迷津環境的內部表征，而不是學到一些簡單的S—R配對。白鼠在迷津中的行為是根據其獲得的認知地圖，而不是過去的習慣做出的。
應該說明的是，托爾曼的期待和認知地圖是學習理論發展過程中的兩個重要概念。在“學習動機”一章中，我們將會了解到期待是學習動機的一個構成要素，是學習目標在人腦中的反映。個體只有在對未來的學習目標產生期待時，才有可能發生實際的學習行為。因此，在實際的教育過程中，教師首先應讓學生明確學習的目的和具體要求，使其對未來的學習結果產生一種積極的期待，而不宜“單刀直入主題”。
認知地圖即現代認知心理學所說的認知結構，形成學生良好的認知結構是教育的關鍵和核心。我國心理學家通過比較手錶行業的高級技師和一般工具機操作工的認知地圖發現，高級技師在診斷人機系統生產活動時，有著特定的認知地圖。在這種心理結構中，有關生產活動的概念、規則是按特定的方式有機地組織在一起的，而一般操作工的認知地圖是凌亂的、無規律的。由此，在實際的教育過程中，我們應注意加強對學生良好的認知地圖的構建。
