托尔曼用来解释动物学习的核心概念是“期待”。行为主义的种种“刺激反应”学习理论的基本观点认为，动物或有机体是在一定的内部和外部的刺激物或强化物的驱使下进行学习的。通过学习所获得的是一系列连贯的动作，以后遇到适当的环境刺激的条件时，这些学会的连贯动作就会被发动起来。托尔曼不同意这种观点。他认为动物或有机体在学习过程中所学会的不是连贯的动作反应，而是获得了关于它周围的环境，学习目标的位置，以及如何达到目标的途径和手段的知识。这些知识使有机体形成了“认知上的期待”，这种认知上的期待将支配有机体下一次活动的方向和强度。简言之，按照托尔曼的观点，动物学会的不是简单的动作或反应，而是学会了对目标和达到目标的途径和手段的认知。也就是说，动物学会的不是动作，而是学会了意义。
托尔曼引用了大量的动物实验来说明认知期待对动物行为的影响。他引用埃利奥特的白鼠跑迷津实验来说明白鼠跑迷津所形成的对奖赏的期待（又称为对“目标—对象”的期待）。在埃利奥特的实验中，让白鼠们学习走迷津，迷津终点放置的奖赏物是糠糊。待白鼠们已经学会了走迷津之后，将奖赏物（糠糊）改换为葵花籽（即将“目标—对象”进行改变）。埃利奥特发现，在改换了奖赏物以后，白鼠们表现出一种凌乱的、探索性行为。埃利奥特在记录中写道：“在改换奖赏那天，动物在食物箱里不是安静地吃食，而是一边吃食，一边进行凌乱地探寻。”托尔曼针对这种现象强调指出，应该把这种“探寻”和“凌乱”的表现看做是在实验上证明了动物具有内在的对先前曾经吃过的糠糊的期待。托尔曼还引用丁科巴用猴子所做的实验来说明动物对奖赏物期待的普遍性。丁科巴的实验是这样的：当着猴子的面，实验者把食物放进两个容器中的一个里面。隔一段时间，让猴子在两个容器中进行选择，猴子表现出准确的选择行为。然后，实验者当着猴子的面把一根香蕉放到一个容器中，又在猴子看不到的情况下偷偷地把香蕉换成包心菜叶（猴子更喜欢吃香蕉），再让猴子进行选择。猴子准确地选择了容器，但发现不是香蕉，而是包心菜叶，就表现出一种“凌乱”和“搜寻”行为。托尔曼认为，这种现象与上述白鼠所表现的行为是相似的。毫无疑问，动物对特定的目标对象形成了一种预先的认知或期待。换上别的目标对象所引起的行为凌乱和探寻行为，说明实际目标与动物已有的期待不一致。托尔曼认为，这些实验使我们有理由提出一个直接的、内在的、在认知上对于未来目标有所期待的概念。按照托尔曼的意思，所谓“期待”就是动物在学习过程中（直接经验过程中）获得的对目标对象的认知，这种预先的认知将支配动物的后继行为。所以，可以简略地说，学习就是获得对目标的认知，并形成后继相似行为的心理准备。
在此基础上，托尔曼又扩展了期待的内容和期待的种类。在期待的内容上。托尔曼把对目标的期待扩展到对“方向—距离—关系”的期待；对“手段—结局—关系”的期待；对“符号—格式塔”的期待等。托尔曼以白鼠走迷津所形成的各种期待为例，来说明这些期待的特点。对目标对象的认知形成“目标—对象”期待。如果把目标称作符号，就形成了对特定符号的期待。对达到目标的方向、路径的认知，就形成对“方向—距离—关系”的期待。我们也可以将之称为“手段—结局—关系”的期待。这样看来，动物学习任何一个迷津的过程就是把对于这种特定的整体的期待树立起来的过程。这个整体（包括目标、符号、手段—结局—关系）就称之为“符号—格式塔”。托尔曼后来又把对“方向、距离和路程”的认知称为“认知地图”。由此，有人将托尔曼的学习理论称为“符号学习理论”。
关于期待的种类，托尔曼根据形成期待的不同认知水平，将期待划分为“感知性期待”、“记忆性期待”、“推理性期待”和“假设性期待”。
托尔曼认为，为了证明动物对“目标—对象”形成感知性期待，可以设置装有透明边壁的迷津，使白鼠在跑迷津的进程中随时都能看到或嗅到“目标—对象”。在这样的条件下，来自“目标—对象”的刺激可以在任何一次尝试中当场引起动物对“目标—对象”性质的期待。要证明白鼠存在着这种感知性期待，需要采用变戏法的方法将“目标—对象”换成一个不是它的外表通常代表的东西。这样，如果白鼠到达目标，发现目标物不是它原来期待的东西，而表现出凌乱行为时，这种感知性期待的事实就可被证明。实际上，在前面介绍过的丁科巴用猴子为被试所作的实验中，已经证明了猴子可以形成感知性期待。托尔曼还引用斯特拉顿关于人的空间知觉的实验证明，人类普遍存在着形成感知性期待的能力。斯特拉顿的实验是这样进行的：在他醒着的时候一直戴一副特制的三棱眼镜，一连戴上8天。三棱镜使他的视野上下颠倒，使他的感知性行为出现凌乱，他的大部分正常运动反应都受到严重干扰。这说明他原来在正常情况下（即不戴三棱镜的情况）所形成的感知性期待遭到了破坏。8天后他戴着三棱镜可以行动如常。这说明，他形成了在戴三棱镜条件下的感知性期待。这就是说，戴三棱镜初期表现出的反应凌乱和后来的感知适应都证明，对于眼前的“手段对象”的上下部位有着初期的、内在的期待这一事实。按照托尔曼的论述，当一个人来到一个完全陌生的地方寻找一处住所时，如果他不愿意向当地人问路，那么，他的寻找行为将依赖于他的感知，即感知期待支配他的寻找行为。感知性期待是人和动物对“目标—对象”的一种直接的认知期待。
托尔曼还引用一些白鼠跑迷津的实验证明白鼠能够形成记忆性期待。一些实验表明，如果改变白鼠跑过的迷津通道的长短，那么，白鼠的行为就会出现“凌乱”，实验中白鼠表现出还是按照跑道原来的长度行事的特点。这说明白鼠对走过的路径形成了记忆性期待。这种记忆性期待是在先前的活动中形成的，并支配后续行为。记忆性期待的存在说明，动物不仅能对“目标—对象”形成期待，而且还能对走过的路径或道路的特征形成期待。这种对路径、道路或途径的期待就是所谓的“认知地图”。
托尔曼还认为，动物不仅能够形成感知性期待和记忆性期待，还能在感知和记忆的基础上，对路径的选择作出推理和判断，即形成推理性期待。这种推理性期待被托尔曼所设计的“迂回路径实验”所证明，这个实验我们在后面要详细介绍。
关于假设性期待，托尔曼将其看成是一种用于解决问题的、可变的、暂时性期待。在解决问题之前，学习者积极地对问题情境中存在的关系的实质作出种种假设，可以把猜测一个问题的正确解答的假设看做是暂时性期待。
假设性期待的最初证据是由托尔曼的同事克雷奇夫斯基提供的。他发现，白鼠在学习一个由四单元组成的迷津之前，采取了系统反应方式，即先“试”一会儿，然后换一种系统的模式再试。例如，一只动物也许从连续尝试着一个“向左转”的假设开始，尝试这一假设十次左右，接着换一种“在连续的迷津单元交换位置”的方式再尝试一会儿，最后突然想到一个“到暗的一边去”的假设，结果这个假设是正确的。克雷奇夫斯基称这些系统的试图解决问题的方式为假设，并把它们与“盲目的、随机的试误”方式加以区分。由此可以认为，与其说强化的效果是逐步塑造了一个正确的反应，不如说它不断地证实正确的假设。当动物抛弃了一个基于无关线索的假设，然后选择了一个基于有关线索的假设时，会突然想出正确的解答。很像格式塔心理学家们所认为的，问题的解决是突然地、明显地顿悟。
关于假设性期待的进一步实验研究由雷斯托和莱文作了进一步地研究，并作出了清楚地表达。这方面的内容在后面再作详述。
根据前面的介绍，我们认为，托尔曼所谓的期待就是动物在学习活动中获得的对行为的目的、手段、途径和方法的认知，这种认知是支配动物行为的内部决定因素。因此，可以概括地说，学习就是获得有关的认知或知识，就是形成不同认知水平的期待的过程。托尔曼的期待类型就是不同水平上的认知过程。
三、对托尔曼“认知—期待说”的评价
托尔曼对动物行为的目的性研究和学习过程中所表现出来的认知特征的研究无疑是对桑代克的学习联结说和华生等人的“S—R”学说提出了尖锐的、强有力的挑战。桑代克的学习联结说和华生等人的“S—R”学说把动物的学习看成是完全由外部刺激和外部条件（如强化）所决定的过程。他们忽视了学习的心理过程，把支配行为的内部过程看成是不可理解和不可预测的“黑箱”。托尔曼关于目的性行为主义的观点，认知期待的假说和动物在位置学习及潜伏学习中表现出的认知特性等弥补了行为主义“S—R”学说的严重缺陷。可以说托尔曼的行为主义观点和学习的认知期待说是对学习联结说的超越。
尽管在托尔曼的理论中还没有完全放弃华生“S—R”学说的理论框架，但是，他关于学习过程中认知期待的研究，足以对现代认知心理学的兴起产生不可低估的影响。他提出的“认知地图”的概念，现在看来可以被理解为“空间特性的认知结构”。从“格式塔”到“认知地图”，再由皮亚杰的“图式”（或称为格局）到现代认知心理学的“认知结构”，这似乎可以表达出认知学习理论发展的轨迹。在这个发展过程中，托尔曼的贡献是不可忽视的。
虽然，“期待”的概念在后来的认知学习理论中没有得到更进一步的发展和使用，但是，在认知结构和学习的内部动机中都不同程度地包含了认知期待的作用。认知期待和认知结构的主要区别在于：认知期待是支配动物外部行为的重要内部因素；而认知结构则是人类获得知识的重要心理基础。托尔曼提出的四种认知性期待实质上指出了四种支配行为的心理活动过程，即感知过程、记忆过程、推理判断和解决问题的心理活动过程。
托尔曼的认知—期待说在西方心理学家的心目中被看成是折衷的理论。其原因是托尔曼用格式塔心理学的观点来修正和弥补行为主义观点中的错误和不足。不管行为主义立场的心理学家怎样试图用行为主义的理论模式去解释托尔曼的学说，托尔曼的学说主要的是突出了认知等内部因素在学习中的重要作用。无可非议，它应该属于认知学习理论的范畴。还有人认为托尔曼的学习理论是一种综合的学说。他所得到的是一个综合的体系，没有牢固确定的单一体系保持得长久。但是，科学研究的最终目的并不在于探索简单的、局部的关系，而更在于获得更完整、更全面的理论体系，以便对范围更大的现象做出完整地、系统地解释。因此，在科学研究中，合理的和有创造性的综合研究是完全必要的。分析性研究和综合性研究是科学研究整体过程中不可缺少的两种研究。综合性研究会使人们对事物的面貌看得更全面，并会启发人们进行更深入的分析性研究。所以，有创造性的综合性研究在科学发展的历史上同样会赢得公正的地位。
托尔曼的学习理论及其实验研究的主要意义在于证明动物的学习具有认知性特征，在于说明学习不是形成简单的刺激与反应的联结，而在于认知对行为反应的支配和调节作用。他的实验研究和理论基础基于动物行为的有控制的系统观察。他的假设和实验证明了动物的学习主要是认知的过程。自然也就证明了人类的学习和学生的学习也是认知的过程。但是，他的研究毕竟以动物为被试，他的学习理论也是以动物学习的模式为基础，所以，对于指导学生的知识学习和教师的课堂教学作用很小，或者说距离很大。不过我们把认知期待说同现代的学生学习的认知理论和教学模式相比较，也可从中获得一些对教学有意义的启示。