A conservação do meio ambiente pode ser alcançada, no médio e longo prazo, por meio de práticas de educação ambiental. Este estudo se justifica pela escassez de metodologias significativas de educação ambiental que abordem a compreensão do sistema socioecológico, para as modalidades formal e não formal de ensino. Seu objetivo foi analisar as teorias ambientais ainda incipientes na educação ambiental brasileira e propor metodologias de análise da percepção ambiental e de ensino em educação ambiental. Para a educação ambiental formal, foram elaborados e aplicados questionários a alunos do ensino fundamental I, II, médio, graduação e pós-graduação, com a finalidade de se identificar a percepção ambiental e as ações pró-ambientais que esses alunos consideram prioritárias. Esses dados foram analisados e correlacionados por meio de análise de componentes principais (PCA). Para a educação ambiental não formal, um questionário foi elaborado e aplicado a produtores rurais para identificar percepções referentes ao impacto ambiental de herbicidas. Na educação formal, os estudantes de todos os segmentos de ensino apresentaram, como percepção ambiental, uma visão intermediária sobre complexidade ambiental, a qual é coerente com a indicação de ações de natureza pouco/moderadamente complexas de ambiente (ações de sensibilização, compreensão e responsabilidade). Na educação não formal, embasado por um estudo químico sobre herbicidas e pelos resultados da percepção ambiental que pouco considera o ambiente, propôs-se uma metodologia de educação ambiental. De forma geral, a compreensão dos resultados, embasada por teorias socioecológicas, que se fundamentam nos conceitos de resiliência, adaptação e sustentabilidade, permitiu a elaboração de propostas metodológicas para o ensino formal e não formal, que visam a suprir uma deficiência social no campo da educação ambiental. Espera-se que, no médio e longo prazo, ações categorizadas como de competência e cidadania comecem a ser praticadas pelos indivíduos que serão submetidos às propostas de ensino.