(1)實驗過程:托爾曼認為，對獎勵的期望在學習行為中起著重要的作用。我們先來看托爾曼的壹個動物實驗。他訓練兩組白鼠誤入歧途。當A組老鼠到達目的地盒子時，它們得到的是葵花籽，而B組老鼠得到的是麥芽糖。似乎麥芽糖比葵花籽更受歡迎，因為B組老鼠比A組跑得快，但經過十天的訓練，實驗者改變了兩組老鼠的食物配對，即A組現在得到麥芽糖，而B組得到葵花籽。結果情況和十天前的情況相反，出現了明顯的對比效應，就是以前吃得好現在吃得差的B組跑得比以前慢，而以前吃得差的A組跑得比以前快。因此，托爾曼認為當生物體的預期服務實現時，也就是報酬不如預期報酬時。不僅不能提高原有的操作水平，還會降低原有的操作水平。可見，毫無疑問，壹個有機體對某個特定的目標有壹定的期望。
(2)實驗的啟示:在這裏，托爾曼是在研究動物對獎賞的期望對其行為的影響。那麽，我們人類的學習行為中是否存在類似的情況呢？答案是肯定的。在學習的過程中，學生也會對老師的動機有所期待。如果實現了這些期望，學生的學習動機就會增強，否則，學生的學習動機就會減弱。因此，教師要多與學生接觸、交流、溝通，多了解學生的心理和願望，在教學中盡可能滿足學生的心理需求，這樣才能提高學生學習的積極性和主動性，從而偷取學生的學習效率。
2.迂回路徑實驗:為了達到學習的目的，必須認清學習的條件。
托爾曼認為，生物的學習不僅是有目的的，而且是認知的。因為壹個有機體在實現目標的過程中會遇到各種各樣的情況和條件，它必須認清這些情況和條件，才能學習實現目標的手段，並利用掌握的手段實現學習目標。
托爾曼用“符號”來表示有機體對環境的認知，認為學習者在實現目標的過程中，學習到了能夠實現目標的符號以及符號所代表的意義，形成了壹定的“認知地圖”，這就是學習的本質。
(認知圖:托爾曼提出，動物學習不是在壹系列刺激和反應之間建立聯系，而是在大腦中形成迷宮圖案，托爾曼稱之為認知圖。)
(1)實驗結果:如果三個通道都暢通，則大白鼠選擇第壹個通道；如果有堵塞，老鼠選擇第二個通道；如果B被阻斷，老鼠選擇第三個通道。
(2)實驗口譯學習是有目的的，不是盲目的；學習是“符號-格式塔”的認知；在外部刺激(S)和行為反應(R)之間有壹個中間變量(O)。托爾曼的學習目的和學習認知概念直接來源於格式塔學派的格式塔理論，並吸收了格式塔學派思想的壹些積極成果，認為行為是壹個整體的行為，是學習認知的結果。
托爾曼把試錯理論和目的論結合起來，認為刺激和反應之間存在目的論和認知等中介變量，既研究行為的外在表現，也討論內在的大腦活動。從內容上看，他強調了認知理論，從形式上看，他還是采用了S-R理論，所以有人說“托爾曼是個混血兒，他兩者兼而有之”。
3.動機理論實驗--關於潛在學習的開拓性實驗。
托爾曼是最早系統探討學習動機的心理學家之壹。他認為當壹個有機體對壹個特定的目標感興趣時，
對象有了壹定的要求就會急於行動。動物行為操作的水平受兩個因素影響:獎勵和內驅力。
(1)實驗過程:他把小白鼠分成四組:A組不餓，不給予獎勵；B組餓了但是不給獎。
鼓勵；C組有獎勵但不餓；D組既饑渴又有收獲。實驗結果顯示，D組小鼠的奔跑速度最快，A組小鼠的操作水平幾乎沒有提高。因此，托爾曼認為，動機因素明顯受到兩個因素的制約，目標對象的驅動力(內驅力)和激勵值(報酬)是決定動物對目標對象的要求、使用期望、認知圖或其他認知結構以及表現出恰當行為的程度的兩個因素。
(2)實驗的啟示:托爾曼認為，實驗組的大鼠在沒有食物獎勵的情況下，每天仍然在學習。他們在行走的過程中熟悉了可以通過迷宮的路徑，在腦海中形成了關於迷宮的“認知地圖”，形成了對路徑的認知預期，但這種學習效果並不是沒有獎勵就表現出來的。這種學習叫做潛在學習。當實驗組的受試者用食物強化後，這種潛在學習的效果立即顯現出來。托爾曼的動機理論告訴我們，對學生的學習行為進行適當的激勵比不激勵更能提高學生的學習積極性和學習效果。在學生有很強的內在學習動機的前提下給予激勵，比在學生缺乏內在學習動機的情況下給予激勵要好。
因此，壹方面教師要註意激勵機制的運用，另壹方面教師在運用激勵機制時要註意時機，以使自己的激勵達到最佳效果。
4.托爾曼實驗總結。
(1)學習是壹種整體的、有目的的行為。托爾曼強調行為的整體性，認為行為是壹種整體現象。這種整體性的行為是有目的性和認知性的，認為目的和認知是行為的血肉，是行為的直接特征。因此，有人將托爾曼的理論稱為“認知-目的論”。托爾曼反對行為主義者將復雜的行為序列分解成大量簡單的刺激-反應單元，認為行為必須根據可觀察到的整體特征來理解和解釋。因此，托爾曼首先強調整體性是通過學習獲得的，而不是天生的感性完形；其次，強調問題情境的塑造和刺激的組織。所有形式的知識都整合成壹個完整的系統，因此，只有當我們帶著某種固定的、可預測的目的考察各種行為的整個序列時，才可能理解行為；第三，認為行為的可塑性也是學習整體性的特征。托爾曼還認為，既然行為是可塑的，那麽行為的目的性和認知性是不言而喻的。
(2)中間變量。托爾曼首次提出了中介變量。他提出，在刺激(行為的最初原因)和行為之間，還有壹個中介變量，即內在決定因素。這個中介變量主要是行為的目的和認知。這樣，行為主義的S-O-R耦合公式就變成了托爾曼理論中的S-O-R，O是中介變量，與需求和認知有關。中介變量主要有三類:①需要系統:特定時刻的生理剝奪或內在驅動情境；(2)信念價值動機:表示選擇某種對象的願望強度，以及這些對象在滿足需要方面的相對強度；③行為空間:行為發生在個體的行為空間。在這個行為空間裏，有些物體是吸引人的(正化合價)，有些物體是令人厭惡的(負化合價)。中介變量無法直接觀察到，但它是行為的決定者。
(3)學習是“符號-格式塔”的認知。“符號”是托爾曼用來刺激的術語。“格式塔”就是完形的意思。和格式塔理論壹樣，格式塔意味著整體大於部分之和。他進壹步指出，“符號-格式塔”包含了對意義目標和手段-目的關系的認知。只有把外在的感覺(符號)和內在的表象(知覺)結合起來，形成聯想結構和各種關系的組合，才能形成格式塔。他認為，大白鼠的位置學習不是壹系列刺激-反應過程，而是壹個獲取與其環境相關的符號及其代表意義，並在壹個格式塔中將符號(刺激結構模式)組合成壹個新的格式塔的過程，即在頭腦中形成壹個“符號-格式塔”認知結構，托爾曼稱之為“認知圖”。這種地圖是壹種“目標-對象-手段”的認知結構。就是在小白鼠跑隧道的時候，通過學習得到了“認知地圖”，所以它們可以根據認知地圖行動，選擇捷徑，獲得食物。
(4)學習是期望的獲得。在托爾曼的學習理論中，期望是核心概念之壹，是指通過學習形成的壹種認知觀點，具有“前認知”的含義。他認為，任何壹種學習過程都是對壹個特定的整體(包括符號、目標、手段關系和結果)建立期望的過程。比如對“目標-對象”的期待，是對壹個特定目標-對象的前認知；“手段-對象”的期待，是對對象的認知和實現它的手段；“符號-格式塔”的期待是對實現目標的途徑的符號的認知。所以，期待是認知的，是通過學習獲得的。期待有三個層次:即“感性”期待；“記憶”期待；“推理”預期。簡而言之，學習就是對目標、手段、途徑以及實現目標的結果的認知，即期望(或認知概念)的獲得。托爾曼的符號學習理論引入了認知主義觀點和行為主義學習聯結理論，改變了學習是盲目的、機械的錯誤觀點。創造性地設計了各種嚴謹的實驗，批判了聯結主義學習理論，擴展了學習的認知解釋。這種研究範式對現代認知心理學的誕生起了主導作用。托爾曼對心理學的總體看法是行為主義，這影響了他對學習的內部信息處理過程的深入探討。托爾曼的系統是壹種整體行為主義。他認為行為包含的不僅僅是壹些生理過程的細節，不能從肌肉抽搐中推導出來。行為有其特殊的性質:第壹，行為總是傾向於或回避某個目標，這個目標標誌著整個行為的目的。其次，生物體在指向目標的過程中，能夠利用環境提供的各種方式和手段，說明行為既是有目的的，也是認知的。第三，行為傾向於選擇短期的、容易實現的活動，托爾曼稱之為“最省力原則”。最後，整體行為具有可接受教育的特征，因為它能教育改變。