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父亲为顾诵芬安排的小学是华龙小学，主要的原因是它离家很近，从家出来，进法国公园（今复兴公园）南门，出北门就到了，就买一张公园月票，不用过马路。中午，家里送饭到学校。
在上海的小学里，让顾诵芬感到最开心的是老师不要求撕书了。不仅如此，书中抗日的内容老师也都会在课堂上讲。1939年时，日本人还没进租界。所有的教科书，有抗日内容的都不受影响，照样念，台儿庄战役、八路军抗战那些事在语文教科书里都有相关内容。
顾诵芬进入上海的小学后，遇到的一个困难是在燕京附小的4年里不教英文，而上海的学校三年级就有英文课，要插班就要补上英文。叔叔顾廷凤从“ABCD”教起，让小侄子的英文水平在最短的时间里赶上了同班同学。
这是一所办在弄堂里的小学，没有操场，最多就在弄堂里做做操。那时候小学生都要开展童子军活动，顾诵芬最感兴趣的就是学习结绳，虽然没有航海船员打得那么专业和复杂，用的绳子比较细，但要在限定时间之内打完各种样式的结还是有点难度的。顾诵芬学得很认真。学校还开有劳作课，有木工，需要学生购买钢丝锯；用蜡浇注模型——将熔化了的石蜡浇入各种中空的石膏模，用手晃动使其均匀，冷却、脱模后就形成一个造型；还有一种纸模型制作，用的材料是已经印好图形的厚纸板，只需按图形剪开，将留白处用胶水粘贴好，就能做出一个立体的模型。所有这些，顾诵芬在燕京附小时都没有经历过。
顾诵芬没有辜负父母亲的期望。1940年1月18日，“芬儿本学期成绩揭晓，获冠全班，可喜。一班四十七人”。1941年6月25日，顾诵芬小学毕业了，“芬儿领得毕业证书，获第五名，可喜”。7月2日，“芬儿领到文凭，并得品学兼优奖状。可喜何如。”
1941年，顾诵芬升入距离长乐路新馆较近的育材中学读初中。育材中学在抗战前就已经很有名气，原来在南市区（今属黄浦区），“八一三”事变以后迁至法租界内。据上海地方志记载，当时不少外地学校迁入上海，租界内私立中学骤增。大量学校迁入并有大批难民涌入租界，寻找校舍成为非常困难的事，育材中学只能在一栋别墅里继续开办。
别墅厅挺大，一层大概有两个大间，学校只有初中，6个班全进去了。到顾诵芬去念的时候，因为知道该校的人越来越多，很多人都想进去，学校就多开了一个班。还好那户人家还有一个汽车间比较大，顾诵芬等人就在汽车间里学习。开学时，校长吴耕辛亲自鼓励他们班说：“你们在汽车间里念，但是我希望你们将来能成为造汽车的人。”校长非常平易近人，工作也很认真，还兼上英文课。
顾诵芬强调，学校名为“育材”，是材料的“材”。吴耕辛校长特别讲到过，学校的宗旨是要为社会造就一些可用的人才。当时顾诵芬一家还住在拉斐德路，育材中学则在合众图书馆的新馆附近，母亲还对顾诵芬很是放心不下，每天都要亲自接送。
《顾廷龙日记》中记着这样一件事：开学后不久的9月2日，正是合众图书馆新馆址启用、父亲最繁忙的日子，“诵芬放学，不及待母往接，径自走归。母往未遇，即赶回，儿尚未到家，慌甚。未几，姗姗来已”。11岁的初中生显然已经有了较强的自主意识。
顾诵芬记得，那个学校里没有什么政治活动，只有一个小操场能踢踢小足球，印象很深的是出身数学世家的一位姓戴的数学老师教得不错。从少年时期起，顾诵芬就养成了从图书馆找书、读书的良好习惯。小学时父亲让顾诵芬读馆藏的《水浒传》《三国演义》和《西游记》等书籍，由于怕对眼睛造成伤害，给他看的都是木刻、线装的大字本。小学毕业时，他已经读完了这些名著。
到上海以后，顾诵芬看书的范围更加广泛，合众图书馆里的书他几乎可以随便翻看。清末、民初翻译出版的关于三角、几何的书籍深深地吸引着他，而令他惊讶的是有些线装书里居然能找到七位对数表。此外，他最感兴趣的就是科学类画报。
一次，父亲在旧书店看到半套商务印书馆出的《小学生文库》，很便宜，就买来放在顾诵芬屋子里的一个藤书架上，占了一层。《小学生文库》是20世纪30年代商务印书馆出版的一套文库性质的小学生读物，由王云五主编，汇集了近200位教育家、文学家等各领域专家，涵盖自然、社会、文化、生活等方方面面，内容丰富，做模型的、讲音乐的、讲历史故事的，什么都有，共45类，500册，当时产生了巨大的社会影响。课余的时候，顾诵芬经常翻看这些书籍，极大地开阔了眼界。
看书得到的科学知识引起了顾诵芬动手制作和试验的兴趣，他喜欢用橡皮泥做各种模型。1944年7月18日，叶景葵先生七十大寿，顾诵芬送上的是用橡皮泥制作的、像模像样的一个寿星老儿，叶先生高兴地收下了这个有特色的生日礼物。
读中学时，由于房间与厨房很近，顾诵芬利用炉火学会了钎焊。顾诵芬还去研究了一下钎焊要用什么焊料，查了查书，发现最好是将电池外面的芯片泡在盐酸里，实际上就是用氯化锌作介质，然后再焊。他从焊漏的盆开始做，开始焊不上，因为焊药不对，后来学到了这一手，他就从亲戚家里要了一点盐酸，泡了旧电池的芯片，焊得很成功。“很方便嘛，那时候也没有电烙铁，就是在火上烧红了烫，逐渐可以做更多焊的东西。”
木工也行。顾诵芬房间里有空地，他买了钢丝锯就可以干起来。除了航模以外，他还做舰艇模型，也是从《小学生文库》或科学类画报上看来的办法。原理很简单，就是把木头雕成一艘潜艇的样子，底下挖掉一块以后放铅，这样它就成了中性浮体，稍微摁一下它就下水了；再靠后面那个舵面用橡皮筋做的螺旋桨，动起来以后水冲了后面的尾舵，自己就能下潜。水池怎么办？叶景葵家有一个花匠，他那儿有一口很大的缸，缸里储有水，顾诵芬就在那缸里玩这个潜艇模型。这些木工、钎焊，还有蜡模的活儿，他在家里都能干。
顾诵芬不仅动手制作，还会用心琢磨各类模型的动作原理。航模飞在空中时，他会细心观察，如何才能使小小的飞机模型飞得更平稳，留空时间和滑翔距离更长；潜艇模型下水时，他会仔细调整尾舵，使其下潜速度更快，在水下的运动更灵活。这些具有游戏和科普性质的活动，使顾诵芬从少年时期就培养起了对科学技术的兴趣，初步掌握了将书本知识与实际应用相结合的本领。
顾诵芬后来也讲到，自己是在上海接触到这些工程机械知识并培养了学工科的兴趣的。少年时期的顾诵芬身体状况不好，经常令父母担心，但生病也使顾诵芬有另外的收获——“那时候一生病你可以提各种条件”，也就是可以提出一些在平日父母亲难以满足、看来有点“非分”的要求。顾诵芬当时对象棋、跳棋都没有兴趣，只对一种海战棋感兴趣。一次生病时，顾诵芬就提出要买一副海战棋。
据说，那棋是由白俄罗斯发明的，可能也参考了欧洲的一些棋，上海只有大百货公司有卖，很贵，当时大概35元一套。那种棋的棋盘画的是海洋，棋子是用锡铅金属制作的各种舰艇，有大的战斗舰、小的潜艇。按照游戏规则，潜艇可以下沉。在潜艇下沉时，玩家将潜艇棋子从棋盘上挪去，在纸条上记录潜艇在水下的位置，进到哪一步，在哪一步转弯，虽然是互相保密的，但不能随意记录，更不能作弊，连在水下转多少度都有严格规定。顾诵芬的这副棋上画着太平洋的地图，中间有几个岛，说明书上全是英文。初三的时候他能看懂了，就开始玩这副棋。当时他下棋的对手往往是自己的表兄弟，对方来家中拜访的时候可以一起玩一会儿。后来他的同学王传裘也非常喜欢。顾诵芬到北京工作以后就把那副棋也随身带着。
少年顾诵芬
初中阶段的顾诵芬依然在全班保持着学习成绩领先。1942年1月16日，顾诵芬进入初中的第一学期结束，“芬儿领成绩报告归，隽第二名，可喜也”。年仅12岁的顾诵芬很有独立思考能力，《顾廷龙日记》于1942年11月24日记载“芬儿温历史笔记，看出其师笔误破句。……此儿能读书得见，可喜也”。
1944年，顾诵芬以优异的成绩从初中毕业。战乱中的上海，迁入租界或在租界新开办的学校都不是很正规，顾诵芬的高中一年级就读于一所仓促开办并在抗战胜利后即停办的学校——育群中学。
育群中学的校舍在今天的上海东湖宾馆东区，被上海人称为“杜公馆”。上海话中“杜”和“大”发音相同，所以它也被写作“大公馆”。“珍珠港事件”爆发后，杜月笙逃离上海。其手下为防止因此处空置而给日本人留下占用的口实，遂利用现有处所办一学校，即育群中学。
虽然是在仓促间开办的，但育群中学师资力量很强，除交大的教师外，还有来自南洋中学的老师。顾诵芬记得，教他们英文的老师孙竞存是胡适的同学，原先就是南洋中学的。
育群中学于1943年开办，只办了两年。顾诵芬于1944年入学，读完高一，抗战胜利了，这栋房子便不再用作学校。它先是被改作中美合作所；1950年，被改作中共华东局东湖路招待所；1954年改为中共上海市委招待所（走上飞机设计师岗位以后的顾诵芬曾陪苏联专家到上海，专家就下榻于该招待所）；1982年，此处改为东湖宾馆，至今未变。
育群中学明确停办后，校方安排在校生转入震旦大学附中，但已经要进入高中二年级的学生开始有了自己的主见，要自谋出路。按照育材中学老师给出的建议，顾诵芬去了南模。
南模创建于1901年，其前身是南洋公学（今上海交通大学）附属小学，是中国人自己创办的最早的新式学堂之一。1927年该校改名为“上海市私立南洋模范中小学”，1938年迁入姚主教路（今徐汇区天平路）200号，2009年迁至徐汇区零陵路现址。
高一的学生，刚刚进入古人称为“舞象”的年纪，总有一些冒险的冲动和欲求，顾诵芬也不例外。他与一些聪慧而富有创造性思维能力的同学一起，开始尝试做一些令父母担惊受怕的事。