"אני ואצה נשנה את העולם" – המוטו המוביל את תלמידי החממה האקולוגית בעין שמר, טומן בחובו שני יסודות חשובים בהנעת התלמידים לפתח, להמציא ולשתף פעולה. האחד – הרגשת התלמידים כי כוחותיהם נחוצים כדי למצוא פתרונות האתגרים הסביבתיים, החקלאיים והמדעיים עמם מתמודד העולם. השני – הבנת התלמידים כי על מנת לקחת חלק במאמץ להתמודד עם אתגרי הסביבה עליהם ללמוד את הטבע, להכירו, להעריכו ולא פחות חשוב מכך, לשתף פעולה עם חבריהם,  ולהעשיר את מגוון הדעות והרעיונות.

כדי לאפשר לתלמידים לצמוח, ללמוד, לחקור, להמציא וליצור בצורה מיטבית, מפתחת ומקיימת החממה תכניות לימוד וחקר מתמשכות, בהן מושם דגש על למידה התנסותית, למידה בקבוצות, למידת חקר ולמידה מבוססת פרויקט. התכניות משלבות למידה מעשית ועיונית, אלמנט של בחירה, רכישת מיומנויות חקר, שימוש בכלי עבודה וכלי מעבדה, ניתוח תוצאות, הפקת תוצרי למידה והצגתם בפני קהל. בעבודה משותפת עם בתי הספר, עוסקים התלמידים במושגים אותם הם לומדים בכיתה, בצורה חווייתית ומעשית, תוך הפקת עבודות, מצגות מחקרים ופרויקטים.  

לאורך תכניות הלימודים עוסקים תלמידי החממה בחקר ולימוד מגוון נושאים חדשניים הנוגעים באתגרי הסביבה של כדור הארץ, וביניהם בתחומי המים והטיפול בהם, האצות, הדברה ביולוגית, חקלאות מתקדמת, ביו-מימיקרי, אמנות, טכנולוגיה ועוד... סילבות התכניות נבנה על ידי החממה, בתיאום עם בית הספר, ומועבר על ידי צוות החממה האקולוגית, מדריכים מנוסים ונלהבים בעלי רקע אקדמי, ובליווי מומחים וחוקרים המגיעים מהתעשייה והאקדמיה בישראל.