新年过后，蒋梦麟兴奋地等待着加州大学第二个学期在1909年2月间开学。在忐忑不安的期待中蒋梦麟满怀希望，因为经过几个月的加倍努力，他的语言能力确实获得很大提高。
快开学时，蒋梦麟以上海南洋公学的学分申请入学，以中文学分抵补拉丁文学分，结果获准进入农学院。
蒋梦麟过去的准备几乎一直偏重于文科方面，现在突然转到农学院，并不是他心血来潮，冲动选择。他之所以同意转学农科，并不像有的青年学生听天由命的那样随便，而是他经过慎重考虑后的选择。蒋梦麟认为，中国既然以农立国，那么只有改进农业，才能使最大多数的中国人得到幸福和温饱。同时他幼年时代毕竟是在以农耕为主的乡村中长大，对花草树木和鸟兽鱼虫本来就有浓厚兴趣。为国家，为私人，农业都似乎是他最适合的学科。此外，他还有一个次要的考虑，那就是他从小身体羸弱，他想如果能在田野里多接触新鲜空气，对他的身体一定会有莫大好处。
在加州大学农学院第一学期的功课主要有植物学、动物学、生理卫生、英文、德文和体育等。除了体育是每周六个小时外，其余每科都是三小时。植物学和动物学引起了蒋梦麟的极大兴趣，因为他早在少年时代就喜欢在课余观察和研究鸟兽鱼虫的生活情形，因此当他用显微镜观察到用肉眼根本无法辨别的细微物体时，其兴奋之态可以想见。
望远镜是眼睛的另外一种延伸，利用望远镜可以观察无数的繁星。蒋梦麟在农学院读书的时候，最渴望到黎克天文台去见识见识世界上最大的一具望远镜，但始终因故不克遂愿。后来蒋梦麟花了二毛五分钱，从街头的一家望远镜去眺望行星，发现银色的土星带着醒目的星环，在蔚蓝色的天空中冉冉移动，与学校里天体挂图上所看到的一模一样。当时的经验真是又惊又喜。
当蒋梦麟在加州大学农学院读了半年时，他的一位朋友劝他放弃农学之类的实用专业，另选一门社会科学。这位同学认为，农业科学固然重要，但是从中国实际情况看，目前中国最需要的似乎并不是农业科学，而是比农业科学更重要的社会科学。除非中国能够参酌西方国家的近代发展来解决政治问题和社会问题，否则中国的农业便无法单纯凭借技术的进步去解决。其次，如果不改修社会科学，那么眼光便可能只局限于实用科学的小圈子，无法了解农业之外的重大问题。
蒋梦麟曾经研究过中国史，也研究过西洋史的概略，对各时代各国国力消长的情形有相当了解，因此对这位朋友的劝告颇能领悟。朋友的箴言使蒋梦麟一再考虑，因为他已再度面临人生的三岔路口，迟早得有一个抉择。
我们知道，蒋梦麟不是一个轻易改变自己看法的人，也是不会轻易决定重大事件的人。有一天早晨，蒋梦麟正预备到农场看挤牛奶的情形，路上碰到一群蹦蹦跳跳的小孩子去上学。蒋梦麟触景生情，他忽然想起：我在这里研究如何培养动物和植物，为什么不研究研究如何培养人才呢？农场不去了，蒋梦麟一直跑上卜技利的山头，坐在一棵古橡树下，凝望着旭日照耀下的旧金山和金门港口的美景，蒋梦麟脑子里思潮起伏，细数着中国历代兴衰的前因后果。忽然之间，眼前恍惚有一群天真烂漫的小孩，像凌波仙子一样从海湾的波涛中涌出，要求蒋梦麟给他们读书的学校，于是蒋梦麟毅然决定转到社会科学学院，选教育为主科。
从山头跑回学校时已近中午，蒋梦麟直接跑到注册组找苏顿先生，请求从农学院转到社会科学学院。经过一番诘难和辩解，转院总算成功了。从1909年秋天起，蒋梦麟开始选修逻辑学、伦理学、心理学和英国史，他的大学生涯也从此开始步入正轨。
岁月平静而愉快地过去，时间之沙积聚的结果，蒋梦麟的知识也在大学的学术气氛下逐渐增长。他从逻辑学里学到了思维是要一定方法的，观察对于归纳推理非常重要，而且观察必须要有一定目的和固定对象，不能听凭兴导致胡乱观察。因此，蒋梦麟刻意训练自己的观察能力，他开始观察校园之内以及大学附近所接触到的许许多多事物。母牛为什么要装铃？尤加利树的叶子为什么垂直地挂着？加州的罂粟花为什么都是黄的？
有一天早晨，蒋梦麟沿着卜技利的山坡散步时，发现一根水管正在汩汩流水。水从哪里来的呢？蒋梦麟沿着水管找，终于找到了水源，他的心中也充满了童稚的喜悦。这时他已经到了相当高的山头，他很想知道山岭那一边究竟有些什么。翻过一山又一山，发现这些小山简直多不胜数。越爬越高，而且离住处也越来越远。最后只好放弃初衷，沿着一条小路回家。归途上发现许多农家，还有许多清澈的小溪和幽静的树林。
这种漫无选择的观察，结果自然只有失望。最后蒋梦麟终于发现，观察必须有固定的对象和确切的目的，不能听凭兴致，导致乱观乱察。天文学家观察星球，植物学家观察草木的生长。后来蒋梦麟又发现另外一种称为实验的受控制的观察，科学发现就是由实验而来的。
念伦理学的时候，蒋梦麟学到了道德原则与行为规律的区别。道德原则告诉人们为什么若干公认的规律契合某一阶段文化的需要；行为规律只要求大家遵守，不必追究规律背后的原则问题，也不必追究这些规律与现代社会的关系问题。
在中国，人们的生活是受公认的行为规律所规范的。追究这些行为规律背后的道德原则时，蒋梦麟的脑海里总是马上涌现出汹涌的波涛。一向被认为最终真理的旧有道德基础，就像遭遇地震一样开始摇摇欲坠。同时，蒋梦麟的教授赫利·奥佛斯屈里特（Harry Overstreet）也给了他很多启示。传统的教授通常只知道信仰公认的真理，同时希望他的学生如此做。而奥佛斯屈里特教授的思想却特别敏锐，因此促使蒋梦麟探测道德原则的基石上的每一个裂缝。他们上伦理课时总有一场热烈的讨论。蒋梦麟平常不敢参加讨论，一方面由于他的英语会话能力不够，另一方面由于他与生俱来的自卑感、怕羞心理。因为1909年前后是中国现代史上最黑暗的时期，那时的中国年轻人特别是在美国留学的青年学生对中国前途缺少信心。蒋梦麟虽然不愿参加讨论，但听得却很用心，很像一只聪明伶俐的小狗竖起耳朵听它的主人说话，意思是懂了，嘴巴却不能讲。
尽管蒋梦麟不愿或者说不能参加学生们的讨论，但他必须按照教授指定的书目，大量阅读包括柏拉图、亚里士多德、约翰福音和奥里留士等。念了柏拉图和亚里士多德之后，使蒋梦麟对希腊人穷根究底的精神有了深刻印象。他觉得中国儒家的四书等经典富于道德色彩，希腊哲学家却洋溢着敏锐的智慧。这个印象促动蒋梦麟后来研究希腊史，他的博士论文实际上就是对古代希腊思想和中国古代思想进行比较研究。
研究希腊哲学家的结果，使蒋梦麟了解到希腊思想在现代欧洲文明中所占的重要地位，明白为什么欧美教育中格外强调希腊文的重要性，强调希腊文是自由教育不可缺少的一个组成部分。
