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北京第二实验小学的校址本是一所王府，一条长廊串起六进院落，两边种着珍贵的花梨木和竹子。花园里遍植海棠，白色花墙和月洞门掩映其间。这里的环境十分清幽，只有孩子们的笑声和跑步声偶尔打破寂静。
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钱学森的父亲任职于国民政府教育部，这个机构的主要职责是考核各级学校、修订教科书、督促私塾改制、监督外国学校以及开展扫除文盲运动。成立于1909年9月19日的北京第二实验小学是中国第一批公立小学之一，最初隶属于京师女子师范学堂（注：北京女子师范大学的前身）。这所大学是中国教育改革的先行者之一，率先向女性敞开大门，而它的小学则同时招收男女学生。当钱家1918年来到北京之时，北京第二实验小学是北京师范大学下属的几所实验小学之一。
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这所学校的毕业文凭通常被认为是未来在政府谋得职位的敲门砖，因此竞争非常激烈。入学考试那天，成百上千名幼童从北京的四九城汇集到校门前。家境富裕的乘坐黄包车，贫寒之家则只能安步当车。所有孩子都打扮得平头正脸，穿上自己最好的衣服，紧张地和父母一道排队等候进入考场。他们鱼贯而入，逐一接受考试小组的审核评判。
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第一关是口试，问到的问题包括描述眼前的一幅画，解谜语，以及倒着数数或正确完成简单加减运算，从而表明自己的数学能力。此后会进行体检。近视的、羸弱的、色盲的孩子都不能入选。事实上，那些在考官看来太矮、太高、太胖、太瘦——甚至是太丑——的孩子，也会马上被筛掉。“那时候，被选中的孩子不仅要聪明，还得漂亮、健康，个头适中，这样当所有人都站在一起的时候，看起来才会赏心悦目，照出来的相片也会比较好看，”熟悉北京第二实验小学历史的霍懋征如此回忆道，“申请的学生太多了，学校尽可以挑肥拣瘦。”
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筛选老师的严格程度绝不在学生之下。只有全中国最优秀的学生才能考进北京师范大学，而只有少数毕业生可以留校任教。这是一群严谨而又充满奉献精神的人，常常不惜花上一整晚的时间精心准备教案和教学大纲。这个职位深受尊重，很少有人会中途另谋高就。北京第二实验小学的许多教师，都是22岁大学毕业后就来到这里，直到40年后才退休离开。
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作为一名北京第二实验小学的学生，钱学森幸运地躲过了当时刻板、严酷的中国传统教育。在这里很少体罚，教师们即使生气时也不会对学生大声呵斥。这里的教育哲学是身教胜于言传。当学生走进老师的办公室时，他不仅可以坐下来说话，还会被奉上一杯清茶，就像是一个尊敬的客人一样。
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但是，在其他方面，这所学校和同时期的所有中国学校一样严格。每天清晨都要检查头发、指甲和总体卫生状况。学生和老师都有严格的着装规定。孩子们需要穿上白色棉布制服和布鞋，男性教师身着黑色外套和白色长袍，女性教师上身穿着领子浆得笔挺的长袖衬衫，下面则是一条白裤。上课时，钱学森和他的同学必须像士兵一样坐得笔直，挺胸抬头，双手背在身后，不许乱动。
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每天上午，学生们都要练习书法。洗净双手，将宣纸小心地铺在案上，把墨研得又黑又亮，然后就要用毛笔饱蘸浓墨，在九宫格上逐行描写。入学第一年，学生的手太小，肌肉也不够有力，因此写出来的字通常大而僵硬。但到了第二年，字体便开始变得柔和流畅，颇具架势。到了三年级的时候，学生们停止描红，开始自行临帖。在6年的时间里，一名学生被要求至少学会3500个字，这样，他们就可以读书看报了。
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下午的课程安排转向探索自然。北京第二实验小学一个延续多年的传统便是鼓励学生写“自然日记”，用玫瑰花瓣、叶子和图画代表他们还未能掌握的词句。课程内容包括地球科学、地理学、音乐和美术。此外，学校还经常组织学生到北京的名胜古迹——长城、十三陵、北海和中山公园——实地探访。
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钱学森在北京第二实验小学度过了几年愉快的时光。他是模范学生，课业上永远超出同学一筹，而且是老师眼中的宠儿。他的老师发现他的过人天资之后，特意安排他跳了一级。在同班同学的记忆中，钱学森是个极为聪颖的小男孩，叠的纸飞机比谁飞得都快都高。“他叠得非常精细，非常小心，让机身严格对称，折痕又光又平。这样，当纸飞机掷出时，就可以很稳定地飞很远，”多年以后，钱学森的朋友张维这样回忆道，“从这个小游戏中就能看出，尽管年纪还小，要做什么事的时候，他就已经习惯于周密思索，用科学的办法达成目的。”
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钱学森的学校生活十分规律。放学时，钱家的黄包车已经等在门口，钱学森爬上车，跪坐在座位上，脸朝后望着同学们远去。回到家中，他的教育仍要继续。在钱学森的少年时代，对他影响最大的是他的父亲而非母亲。钱家治从来不硬性向儿子头脑中灌输常识，与之相反，他喜欢激发儿子的好奇心，鼓励钱学森追求自己的兴趣爱好。
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钱学森的兴趣在父亲的鼓励下全面发展。他是一个业余标本制作家，自己做的乌鸦和麻雀标本足以开个小型展览。夏日来临时，钱学森会捕捉蝴蝶，收集岩石和化石标本。他学钢琴、小提琴、水彩画。他的房间里堆满自然科学和数学书籍。钱家治在花钱给儿子买书上面毫不吝啬，“我的父亲是我第一个老师，”70年后，钱学森在《人民日报》上撰文写道，“他为我打开了一个艺术、音乐和文学的新世界。”
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钱学森的父亲说过，捕捉昆虫是理解生物学的开始，寻找化石和岩石碎片则可小窥地理学的门径，学习绘画有助于理解美的概念。钱学森热爱绘画。多年后，他告诉自己的儿子钱永刚，如果没能成为一名科学家的话，他很可能会当一个画家。
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时光流逝，钱学森在中西合璧的氛围中慢慢长大。这种氛围令他勇于提问，寻找答案，甚至敢于挑战权威。不过，尽管经常提出问题，钱学森却不是那种叛逆的人。天性平和的他大多数时间在家中度过，宁可读书学习，也不愿与邻近的小孩子一道玩耍。“再没有比他更乖的儿子了。”钱学森的一个亲戚特别强调说。
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钱学森10岁时转到了几条街以外的另一所学校。北京第二实验小学从一年级到四年级是男女合校，但从五年级开始，便按照性别分班。女孩子们留在北京第二实验小学，有志继续就读的男孩子则要转入北京第一实验小学。
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升入高年级并非自动。钱学森班上的学生需要接受另一轮比入学考试难得多的考试。此外，他们还要同校外的其他申请者竞争。全北京大约有1600名学生前来参加考试，争夺160个名额。然而，钱学森却是例外。他的学习成绩十分突出，以至于老师将他作为保送生之一，无需考试，直接进入高年级。钱学森的老师为他下了“学业上、身体上和精神上都出类拔萃”的评语。
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1921年，与其他100多名男孩一道，钱学森步入新的学校。主教学楼是一栋三层高的青砖小楼，与北京师范大学正好隔街相望。
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扶着红色的旋转楼梯栏杆拾级而上，一眼可见长长的一条走廊，一侧是教室，另一侧则是一排平开的玻璃窗。秋风拂过，举目望向窗外，街上的黄包车夫和行人尽收眼底，远处，是北京师范大学灰色的屋瓦和砖楼。
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教室又大又宽敞，设备相当齐全：黑板闪闪发亮，课桌十分舒服，明亮的阳光打在一排排书架上。两年沉重的学业和激烈的竞争等在前面，在那之后，钱学森还将接受另外几轮考试——初中入学考试，高中入学考试，大学入学考试。
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尽管从钱学森幼年起，中国就在试图改革教育体制，但钱学森受到的教育基本上仍墨守成规。与他父亲上学时差不多，学校里强调的还是死记硬背，相信权威，把考试和通过考试放在教学的第一位。历史久远的东西往往不会轻易屈从于变革的压力。
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中国的考试制度一向广受争议。开启于汉代的这套人才选拔制度从明朝之后在中国文化中扮演决定性角色。从表面看来，这一体系给人一种唯才是举的假象，但实际上，它却排斥真正的思考和求索能力，受益者多为权贵。科举考试只面向特定的一群人：女性被完全排除在外，僧侣、行刑者、妓院老板、理发匠、服丧者、戏子及其后代也都无权参加考试。但更重要的是，艰涩的考试内容和对某些特定内容的强调将更多的人挡在大门之外。只有富人家里才请得起私塾先生，没那么富贵的人家只能寒窗苦读，皓首穷经。
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热衷功名富贵的读书人必须经过三轮考试。第一轮被称为童生试，每年一次，在每个考区最大的城市中举行。应试者必须在12天里完成多篇诗文。通过童生试的人有资格参加当地官学主持的两年一度的考试，少至髫龄幼童，长至八旬老翁，全都要在逼仄的监号里考上一天一夜。为了防止作弊，这个过程还要重复一次。在大约2000多名考生中，只有20个文笔最优秀者能够脱颖而出。他们从此将被称为秀才，享有免交赋税、不被动刑的特权，而且可以进入当地官学攻读3年。
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接下来就是每3年举行一次的乡试。秀才们将面临更加激烈的竞争：每12000名考生中，只有100余人可以通过这第二轮筛选。在长达3天的时间里，他们被关在仅容一人睡卧的号房里，完成规定格式的八股文和试帖诗。为了应付考试，一些人发明出了巧妙的作弊方式，但是一旦被发现，就可能被处死。科举考试的压力是如此之大，以至于有些人因此而神志失常，还有人在号房里突发疾病甚至死亡。那些最终胜出的考生，用一位历史学家的话来说，“简直就像奥运会金牌获得者一样”。他们自此可以夸耀乡里，在官僚体系中占据要职，而且获得了参加第三轮也是最后一轮考试的权利。
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每3年在北京举行一次的殿试由皇帝亲自主持。最优秀的试卷被挑选出来，由皇帝加以御笔朱批，而这些八股文的作者也自此成为“士林典范”。能够在殿试中脱颖而出的考生几乎一定能够在帝都为官，许多人还会成为皇帝的内阁成员和宰辅。
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根据政治风向和朝代变迁，考试的内容和方式也时常改变。帝王的个人喜好常会左右取士标准。比如，好大喜功的乾隆皇帝，就偏爱华丽的文风。“即使是字体也以丰圆肥润为上”，一位学者指出。而雍正皇帝当政时，宣扬止战非攻、与民生息的文章则大行于道。
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