林砚在苏州府衙站稳脚跟后，第一件事就是开设“格物堂”。他想通过学堂，将现代的科学知识传授给更多人，培养出能为大明效力的人才。

　　格物堂选址在苏州城的东市，原本是一间废弃的寺庙，林砚让人将寺庙修缮一新，添置了桌椅和黑板（用木炭在木板上写字）。他还编写了简易的教材，将化学元素译为“气”“质”，比如氧气叫“助燃气”，铁叫“坚铁质”，用通俗的语言解释科学原理。

　　招生消息传出去后，报名的人络绎不绝。有贫困学子，有手工业者子弟，甚至还有一些对技术感兴趣的商人。林砚不分出身，只要愿意学习，都可以入学。

　　首批学生有五十人，其中最让林砚印象深刻的有三个：铁匠之子赵虎，力气大，动手能力强，对冶金技术特别感兴趣；商人之女苏婉儿，虽然不能正式入学（当时女子不能进学堂），但经常来旁听，还帮林砚整理教材；落魄秀才李默，科举失利后心灰意冷，看到格物堂的招生消息，抱着试试看的心态前来，没想到一接触科学知识，就被深深吸引。

　　格物堂的课程分为“算学”“工学”“化学”三科。算学教学生们加减乘除、几何图形；工学教他们制作简单的工具和机械；化学则通过实验，讲解物质的变化规律。

　　林砚上课很有方法，他不只是照本宣科，而是经常做实验给学生们看。比如讲酸碱中和时，他用醋（酸性）和草木灰水（碱性）混合，让学生们观察溶液的变化；讲金属置换时，他用铁屑和硫酸铜溶液反应，让学生们看到铁屑表面析出红色的铜。

　　学生们对这些实验充满好奇，上课积极性很高。赵虎经常在课后缠着林砚，问各种关于冶金的问题；李默则将科学知识和传统学问结合起来，提出了不少有深度的见解；苏婉儿虽然是旁听，却比正式学生还要认真，她将林砚讲的知识记在本子上，还帮忙解答其他学生的疑问。

　　格物堂的名声越来越大，甚至有其他府县的人慕名而来。胡宗宪得知后，非常支持，不仅拨款资助格物堂，还亲自来学堂听课，对林砚的教学方法赞不绝口。