Ympäristökasvatus ja luonnontieto auttavat lasta ymmärtämään ympäristöään, tukevet ajattelun ja oppimaan oppimisen taitojen kehittymistä sekä vahvistavat elämyksellistä, kokemuksellista ja emotionaalista suhdetta luontoon ja muuhun ympäristöön. Oppimisen lähtökohtana on lapsen monimuotoinen elinympäristö, jonka tunteminen luo pohjaa laajemmalle ymmärrykselle ympäröivästä maailmasta. Luonto- ja ympäristöoppimisessa havaintojen tekemisellä on keskeinen asema.

Luonto- ja ympäristökasvatus on Petäjävedellä keskeisessä asemassa. Esiopetusyksiköt sijaitsevat lähellä luontoa, jolloin tutkiminen, liikkuminen ja leikkiminen luonnossa ovat luonteva osa arkea. Lapsia ohjataan tietoisesti kokoamaan havaintoja eri aistein sekä havaintovälineiden avulla yksittäisistä kohteista ja laajemmista kokonaisuuksista. Havaintoja ja tutkimustuloksia harjoitellaan merkitsemään muistiin, luokittelemaan ja esittämään esimerkiksi piirtämällä, kertomalla tai näyttelemällä.

Esiopetuksen aikana opetellaan luontoon liittyvien käsitteiden käyttöä, päätelmien tekemistä ja pohditaan syy-seuraussuhteita. Opetuksessa hyödynnetään lasten luontotuntemusta ja haetaan yhdessä tietoa lapsia kiinnostavista asioista. Luonnonsuojeluun tutustumalla luodaan pohjaa kestävälle elämäntavalle. Lasta ohjataan huolehtimaan ympäristöstään ja sen viihtyisyydestä.

Petäjävedellä toimii metsäeskari, jossa pääasiallisena oppimisympäristönä on metsä. Metsäeskarissa opitaan yhteistoiminnallisesti. Pohditaan ja ratkaistaan erilaisia tehtäviä ja opetellaan perustelemaan omia käsityksiä muille. Tehdään ennakko-oletuksia opeteltavasta asiasta ja tutkimalla sekä havaintoja tekemällä päädytään lopputulokseen. Metsässä saa kokemuksia äidinkielestä esimerkiksi yhdistämällä kirjaimia ympäristössä oleviin tutkimuskohteisiin. Kokemuksia matematiikasta saa esimerkiksi mittaamisen, muotojen etsimisen ja lukumäärien kautta. Lapset oppivat kuvailemaan ja vertailemaan eri asioita ja ilmiöitä.
Metsässä otetaan digikameralla ja tabletilla videoita ja valokuvia, joista työstetään kuvakoosteita ja tarinoita. Leikeissä korostuu mielikuvitus sekä luovuus ja samalla motoriset taidot vahvistuvat.