Фридрих оказался предоставленным сам себе, он стал необщительным, задумчивым и охотнее всего проводил время в домашнем садике, среди цветов и растений. Там наедине с природой начал размышлять о сущности происходящих в ней явлений. Под влиянием отца мальчик воспитывался в глубокой религиозности, часто посещал церковь, слушал проповеди отца. Лицом к лицу он столкнулся с нищетой и страданиями. Наблюдения, переживания мальчика, содержание проповедей стали материалом для бесед отца с сыном.
Но дух исследователя, жизненные силы здорового ребенка не могли не проявиться в его поведении. «Во мне было столько жизнерадостности, что трудно было справиться с ней, в своей необузданности я разрушал все, что стремился исследовать, изучать», – вспоминал позже Фребель. Так началось его самообразование: он учился в природе, окружающих его явлениях, в религии искать ответы на вопросы, возникавшие в пытливой детской душе.
Школьные годы также оказали влияние на формирование его личности. Вначале он занимался под руководством частного учителя, который не очень высоко оценил способности мальчика, и отец отправил его в местную школу для девочек, что заставило его совсем уйти в себя. Но в конце 1792 г. дядя Фридриха Йоганн Христоф Гофман забирает его к себе в Штадтилм и определяет там в городскую школу. В доме дяди его окружают теплом, любовью. Мальчик с радостью воспринял возможность учиться и играть вместе со своими сверстниками. Позднее он писал: «Здесь я стал более живым и физически сильным». Фридрих увлекся арифметикой, но не все в школе радовало его; уже будучи учителем, он так вспоминал свою школьную жизнь: «Мое школьное учение не нравилось мне. Оно было сухо-мертво; за это отсутствие жизни я ненавидел школу, убегал в горы, в лес. Там природа была мне школой, деревья, цветы – учителями».
После конфирмации Фребель возвратился домой, где его появление не вызвало большой радости, и вскоре отец отдал его в ученики лесничему, чтобы научиться оценивать леса. Однако лесничий оказался неспособным учителем, и Фридрих в большей степени занимался самообразованием: изучал по книгам, имевшимся в библиотеке, математику, геометрию, естествознание. Удивительная природа леса притягивала юношу: он самостоятельно занялся сбором минералов, растений, систематизацией их. Встречи с интересными людьми: учеными – участниками естественнонаучной экспедиции, артистами заезжего театра все больше укрепляли его мечту получить научное образование.
Реальностью это стало зимой 1799 г. Выделив причитавшееся ему наследство от матери, отец отпустил Фридриха в Йенский университет. Здесь он слушал лекции по математике, увлекался комбинаторикой, естествознанием, изучал архитектуру и топографию. С особенным интересом Фребель посещал лекции профессора Августа Батча (August Batsch), отстаивавшего теорию последовательного развития, или, как говорил Фребель, идею родства в животном царстве. Но окончить университет ему не удалось. Через два года деньги закончились, и, хотя Фребель предпринимал усилия, чтобы их заработать, ему все же пришлось вернуться к отцу. Об университетских годах он писал брату Христофору: «Подводя итог пройденному, убеждаюсь, что все, чему я учился, усвоено мною, слилось со мною вполне, мир мой расширился, мое «Я» стало определеннее».