他簡直不敢相信，老師在講授怎樣檢查病人的病因時，竟聲稱運用占星術可以獲得詳細結果，而且連意大利最著名的醫生都使用這種方法。除此之外，醫生在行醫時依據的還是古希臘時期的醫學權威希波克拉底和伽林的醫術過時，陳舊不堪。老師們隻是照本宣科，不鼓勵學生們去做實驗，不允許他們根據患者的病情，去發現患病的原因，以便對症下藥。
至於醫學解剖課，更是乏味，老師隻知道照本宣科，說明器官的組織，或是由老師講解，幾名高年級學生幫忙，擺弄著人的肢體教具，毫無真實感可言。偶爾，有一個人體供給解剖課程教學，授課的老師不讓學生親自做解剖，而是和自己的助手一起動手解剖。學生們隻能眼睜睜地看著。
據說，幾百年來，醫學一直沿用這種方法教學，無人敢反駁。
伽利略的手不由得顫動起來。他在心裏呼喊：為什麼，難道我們沒有權力使用解剖刀嗎？
後來，伽利略還發現，一些著名的醫生依然運用舊方法搗碎的獨角獸粉末來醫治中毒的病人；用某些黃道帶符號去解釋人體器官，聲稱給病人用藥時，必須與這些符號配合運用，否則藥性會失效。
伽利略對學習醫學的熱情越來越少。
他在課堂上越發變得“不聽話”了，常常提一些令老師尷尬的問題，如：“老師，您能否用事實來證明您剛才講授的理論是正確的？”老師則在講台上氣紅了臉，不悅地說：“根據邏輯推理，事實就是如此。書本上就是這麼講的。”隨後，老師又會對這個“課堂叛逆”灌輸，一番亞裏士多德的“金玉良言”，以拯救這個“糊塗”少年的靈魂。
有一天，比薩大學一位學識淵博的教授在課堂上正搖頭晃腦滔滔不絕地講解亞氏理論，並認為亞裏士多德的觀點是永遠正確、絕對不能提出異議的真理，等等“請問，尊敬的教授，難道亞裏士多德就沒犯過錯誤嗎？”伽利略又站起來問。
“這，這是不可能的！又是你，伽利略，你怎麼能懷疑聖哲的理論呢？”教授氣呼呼地反問。
“我想，聖哲也一定會犯錯誤的！這種理論中存在的錯誤，仍被我們尊為真理，豈不是把我們引向誤區嗎？”伽利略進一步逼問。
他的話一出，教室頓時嘩然。
比薩大學成立以來，還沒人敢在課堂上公開場合指責和懷疑聖哲亞裏士多德的理論學說。伽利略是第一個。
“你，你太放肆了，竟敢懷疑聖哲的千年真理！”教授變得聲嘶力竭地喊道，“你的思想很危險。你知道嗎，懷疑聖哲就如同懷疑上帝！難道你想要為哥白尼、布魯諾這兩個對抗教會的異端分子的謬論辯護嗎？你還想重蹈他們的覆轍嗎？”
伽利略感到很委屈，他畢竟才是個剛滿17歲的少年，麵對這個“權威”的無情挖苦訓斥，他真是難以承受，但倔強的伽利略並沒有低頭認錯。
教授見伽利略毫無悔改之意，感到有些下不來台，他更加惱怒了，就冷冷地對伽利略說：“年輕人，如果你今後對你的妄想和叛逆行為不悔過，不謹言慎行，不尊重師長，那麼，我的課堂是不歡迎你的。現在，請你出去吧！”
頓時，平素與伽利略不友好的同學發出了一陣幸災樂禍的嘲笑聲，一些人也附合著教授的腔調指責他：“懷疑聖哲學說是要遭到懲罰的！”
“他還想為哥白尼、布魯諾的邪說辯解，真是太可惡了。”
“快讓他到教堂，跪在上帝的麵前懺悔贖罪去吧！啊，仁慈的上帝，快拯救伽利略這個不安分的靈魂吧！”
“快滾吧，異教徒，散布邪說的家夥！”
伽利略深感羞辱地在嘲笑和謾罵中逃出了教室。
總有一天，我要用事實駁斥亞裏士多德學說的！他發誓。
他漫步在校園裏，百思不解地問自己：難道尋找真理是錯誤嗎？教授和那些同學為什麼這樣怨恨自己呢？他堅信，自己的舉動沒有錯。
在後來的課堂上，伽利略變得“沉默”了。老師們誤認為他接受了批評、“迷途知返”了，也就不再請他“出去”了。表麵上彼此相安無事。
其實，伽利略對他的哲學、醫學老師們已不抱任何希望了。他已深切地認識到，這些先生們隻是亞裏士多德理論的傳聲筒，根本不可能傳播真理。
他開始自己探尋一些問題。
他時常逃課去偷聽有關數學、物理方麵的課程。當時在比薩大學能講授數學、物理的教授很少，是“小學科”，是為哲學、神學、醫學等大學科服務的，這種課程設置注定了數學和物理也不可避免地要受到神學、哲學的影響，但即使是這樣，伽利略還是通過對這兩門課的學習掌握了一些具有科學意義的定理和計算方法。
伽利略非常喜歡用實驗的方法，來解答自己的一些問題，如稱一稱物體的重量，測量一下它們的體積。在實驗中，他感到動手測試的實驗與數字計算是同樣重要的。
因此，伽利略非常崇拜注重實驗的古代科學家阿基米德。他認為，阿基米德和亞裏士多德雖然同為古代科學巨人，但阿基米德更注重運用實驗的方法，來認真驗證自己的學說。阿基米德才稱得上是一位真正的科學家。
當然，在伽利略那非凡多思的頭腦中，還有許多問題，是不能用他現在的簡單實驗方法解決的。如，為什麼物體總是往地麵落，卻不是反向到天空中？為什麼船會浮在水麵上而不下沉，而一塊石頭落入水中卻沉下去了呢？……
伽利略渴望通過自己的實驗，找出圓滿的答案。
他迷上了測量實驗，認為這是找到真理的捷徑。
伽利略的這些舉動表明，他已不僅滿足於觀察，而開始探尋能夠證明其“理論”的決定性實驗。他運用自己所掌握的一些幾何知識，將事物化簡為數量，認真觀察，看看是否能推導出某種可以簡單而概括地描述一種現象的數學關係。
這種方法，伽利略是從古代科學家阿基米德那裏受到啟發而學來的。
在實驗中，伽利略在獲得準確的客觀結果的同時，也繼承了古希臘人喜好推理的好傳統。
伽利略的實驗定量方法，為近代實驗科學的興起奠定了基礎。
實驗定量法，後來成為人們在科學研究中的一種重要的方法。