他将饿猫关入笼中,笼外放一条鱼,饿猫急于冲出笼门去吃笼外的鱼,但是要想打开笼门,饿猫必须一气完成三个分离的动作。经观察,猫第一次被放入迷箱时,拼命挣扎,或咬或抓,试图逃出迷箱。终于,它偶然碰到踏板,逃出箱外,吃到了食物。在这些努力和尝试中,它可能无意中一下子抓到门闩或踩到台板或触及横条,结果使门打开,多次实验后,饿猫的无效动作越来越少,最后一入迷笼就会立即以一种正确的方式去触及机关打开门。
根据实验,可以画出猫的学习曲线。桑代克把猫在迷笼中不断地尝试、不断地排除错误最终学会开门出来取食的过程称为尝试错误学习。
白鼠有三条通向食物的途径,途径一最短,途径二次之,途径三最长。在一般情况下,白鼠选择较短的途径。当途径一被阻塞点A阻塞后,白鼠就选择了途径二;当途径二被阻塞点B阻塞时,改由途径三奔目标。白鼠能顿悟阻塞点B将途径一与二同时关闭起来了。这说明白鼠是根据对情境的“认知地图”来行动,而不根据盲目的习惯,也不是依据途径的次序而形成的机械的奔走习惯来行动的。
托尔曼认识到,白鼠习得的不是一系列刺激—反应的联结而是在头脑内形成了类似现场的一张地图——“认知地图”,正是这种认知地图指引了白鼠的正确行为。