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由于家庭的熏陶，儿时的袁隆平得到了很好的启蒙教育。母亲不但教他做事、做人，还是他的英语启蒙老师，使他从小就有了非常好的英语基础。从小学到初中，再到高中，直到大学，英语一直是袁隆平引以为傲的特长科目。直到几十年之后，对用英语表达自己的见解，袁隆平还能张口就来，从来不“卡壳”，就是因为从小打下的良好基础。少年时期的袁隆平不但学业优异，而且志趣高远，爱好广泛，善于思考。1942年下学期，袁隆平告别了龙门浩中心小学，进入复兴中学，新的学习环境、新同学、新老师、新知识，一切都让他感到好奇，他感到自己的眼界一下子开阔了很多。
袁隆平不是一个古板的学生。后来他回忆起这段时间的生活时说：“我这个人比较较真，对自己感兴趣的知识就要弄明白，喜欢刨根问底儿；不彻底理解就不能放下，非要搞个水落石出不可。”
他对一切新知识都充满了好奇，他喜欢对自己有疑问的地方进行探索。有一堂数学课，老师讲“有理数”。在这堂课中，袁隆平学习了这样一条法则：正数与正数相乘得正数，两个负数相乘也得正数，即正正得正，负负也得正。袁隆平听后想，正数乘以正数得正数，这和小学学的一样。而对负数乘以负数也得正数，这是为什么呢？于是他问老师：“负数乘以负数，为什么得正数？”尽管老师给他耐心地进行了讲解，但袁隆平问的是本源性问题，老师的解答并不能让他满意。这个不大的疑问却让他终生难忘，多年以后，他还记着这个自己没弄明白的问题。在2000年中国国家科学技术奖颁奖大会上，他还向同时获奖的数学家吴文俊院士请教这个问题。吴院士的解答依然没让他满意，他笑着说：“看来这个问题这辈子我是搞不懂了”。换了一般的学生，要么会将这个负负得正的结论死记硬背下来，要么将问题扔在一边算了。由此我们可以看出袁隆平做学问是多么认真踏实。
后来袁隆平到南京中央大学附中上高中，物理课上老师讲了爱因斯坦的质能方程，即
E代表能量，m代表质量，c代表光速。这个方程当时刚提出不久，由于为原子弹的研制提供了重要的理论依据而受到全世界的关注，爱因斯坦也因此享誉盛名。
老师讲完这个方程，袁隆平对爱因斯坦产生了极大的兴趣，他不仅对爱因斯坦个人非常崇拜，而且对那不可思议的理论也充满了好奇。袁隆平想：这个公式中，光速是每秒30万千米，所以质量很小的物质中也蕴藏着极大的能量。但为什么能量和光速的平方成正比呢？……他对这一公式理解不了。于是，又问老师：“为什么物质的能量和光速的平方成正比呢？”
爱因斯坦本人经过10年的思考，才于1905年提出了这个著名公式，并且这个公式在当时还仅是一个假说。这个假说直到100 多年后的2008年，才由法国、德国和匈牙利的几位科学家借助现代化的实验手段予以证实。对于当时的中学物理教师，袁隆平的这个问题确确实实是难以回答清楚的难题。尽管当时这名老师不能很好地回答，但他表扬了袁隆平，说这个问题提得好，同时力所能及地做了这样的解释：“以前人们也知道质量和能量是有关系的，比如一个质量大的胖子撞了你一下和一个质量小的瘦子撞了你一下，你受的力是不同的。爱因斯坦这个公式让人们认识到了质量和能量的准确关系。比如1千克煤，完全燃烧，放出33. 47兆焦的热量，能把80千克0℃的冷水烧到100℃。但如果把它的全部能量释放出来，竟有9. 04×10 3 兆焦，这相当于一个城市几年所消耗的电力。至于怎样才能全部释放这么巨大的能量呢？还有待今后科学技术手段的发展。”
袁隆平听完老师的讲解，感到自己对这个公式理解了很多，从此爱因斯坦成了他心中的偶像，他对探究自然规律也产生了浓厚兴趣，并决心像爱因斯坦那样成为一名大科学家。
“学而不思则罔，思而不学则殆”。他勤于用脑，善于思索，良好的思考习惯不仅使他学习成绩优异，而且学到了不少书本上学不到的东西。