A metodologia Montessori é pautada na interação com a natureza, a preparação de ambientes e contextos educadores, a autonomia do aluno e a exploração sensorial. Apesar da confluência com o pensamento ecológico, há poucos trabalhos sobre educação ambiental (EA) nesta perspectiva, especialmente em escolas públicas. Neste trabalho, apresentamos a experiência do projeto de conservação Toninhas do Brasil (Univille) entre 2023 e 2024. O plano de EA formal do projeto foi voltado à promoção da cultura oceânica, da conservação da toninha (Pontoporia blainvillei) e da formação de sujeitos ecológicos no Ensino Infantil e Fundamental – Anos Iniciais. O plano incluiu a utilização do kit pedagógico artesanal “Baú da Toninha – um tesouro marinho”, com materiais de inspiração montessoriana. A proposta foi acompanhada por um curso de extensão e uma apostila com textos reflexivos e orientações práticas para uma abordagem montessoriana à EA. Os kits incluíam uma caixa de areia para pré-escrita, uma placa sensorial para exploração tátil com elementos biológicos reais, blocos de madeira inspirados nas torres rosas,que representam níveis tróficos, e um cesto de tesouros para exploração ao ar livre. De acordo com os questionários de avaliação, esses recursos fomentaram uma abordagem sensível, acessível e centrada na criança, favorecendo o protagonismo do educando e sua conexão com os ecossistemas. As devolutivas dos educadores foram positivas, com professores destacando o encantamento dos alunos ao manipular os materiais e o valor da abordagem sensorial, com destaque para aplicações bem-sucedidas no maternal e na pré-escola. A metodologia Montessori foi uma das temáticas que mais despertou interesse para as inscrições para o curso, e muitos relataram ter ampliado seu entendimento sobre a proposta a partir da formação. A experiência revelou que uma abordagem de EA inspirada em Montessori pode qualificar o trabalho dos professores ao integrar sensibilidade, sustentabilidade e o desenvolvimento integral dos alunos.