Ritenuto in fatto :
A.- A._ e la Comunione ereditaria (CE) fu B._ sono proprietarie a Mendrisio della particella n. XXX, di 550 m2, su cui sorge una casa di abitazione monofamiliare.
Il fondo, situato sul lato nord di via Campo Sportivo, confina con la particella n. YYY, ove sta una sede della scuola materna comunale; il piano regolatore del Comune di Mendrisio del 1977 lo assegnava a una zona di attrezzature e edifici pubblici (AEP) destinata all'ampliamento della struttura.
La revisione generale del piano regolatore è stata adottata dal Consiglio comunale di Mendrisio il 23 novembre 1998 e approvata dal Consiglio di Stato del Cantone Ticino con risoluzione del 2 novembre 2000. L'attribuzione della particella n. XXX alla zona AEP è stata confermata; un ricorso di B._, allora proprietario della particella e che contestava il vincolo, è stato respinto dall'Esecutivo cantonale, che considerava la zona AEP appropriata per la prevedibile necessità di ampliare la scuola d'infanzia.
B.- Adito da A._ e dalla CE fu B._, il Tribunale cantonale della pianificazione del territorio (TPT) ne ha respinto il ricorso con sentenza del 19 luglio 2001. Esso ha considerato la scelta del Comune di destinare il mappale litigioso al futuro ampliamento della scuola materna fondata e rispettosa dei requisiti dell'interesse pubblico e della proporzionalità. Secondo la Corte cantonale era corretto assicurare la possibilità di sviluppo di una struttura posta all'interno di un quartiere residenziale con ampie possibilità di insediamento.
C.- A._ e la CE fu B._ impugnano questa sentenza con un ricorso di diritto pubblico al Tribunale federale. Chiedono di accoglierlo e di annullare il contestato giudizio. Fanno valere una violazione della garanzia della proprietà e rilevano che il previsto ampliamento della scuola materna si fonderebbe su uno sviluppo inverosimile del Comune, vale a dire su un aumento del 91% dei suoi abitanti, laddove il constatato incremento demografico è oggi assai modesto per non dire nullo. Secondo i ricorrenti il costo del vincolo non sarebbe inoltre finanziariamente sostenibile per il Comune di Mendrisio.
D.- Il TPT e il Dipartimento del territorio del Cantone Ticino hanno rinunciato a presentare osservazioni al ricorso mentre il Consiglio di Stato del Cantone Ticino ha chiesto di respingerlo. Anche il Comune di Mendrisio ha chiesto di respingere il ricorso, richiamando in particolare le motivazioni contenute nella sentenza impugnata.

Considerando in diritto :
1.- Il Tribunale federale esamina d'ufficio e con piena cognizione l'ammissibilità dei ricorsi che gli vengono sottoposti (<ref-ruling> consid. 1, 127 II 198 consid. 2).
a) Il ricorso di diritto pubblico, interposto tempestivamente contro la decisione cantonale di ultima istanza inerente al nuovo piano regolatore di Mendrisio è, per principio, ricevibile secondo gli art. 84 cpv. 1 lett. a e 86 cpv. 1 OG, come pure secondo l'art. 34 cpv. 3 LPT.
b) La legittimazione delle ricorrenti, toccate nei loro interessi giuridicamente protetti quali proprietarie del fondo oggetto della criticata misura pianificatoria, è data (art. 88 OG).
2.- L'inserimento del mappale litigioso in una zona per attrezzature e edifici pubblici destinata all'ampliamento della scuola d'infanzia comporta indubbiamente una restrizione di diritto pubblico della proprietà delle ricorrenti. Essa è compatibile con la garanzia della proprietà sancita dall'<ref-law> - che riprende essenzialmente l'art. 22ter vCost. (FF 1997 I 161) - solo se si fonda su una base legale sufficiente, se è giustificata da un interesse pubblico preponderante e se rispetta il principio della proporzionalità (art. 36 cpv. 1-3 Cost. ; <ref-ruling> consid. 8 pag. 141, 121 I 117 consid. 3b, 119 Ia 348 consid. 2a, 362 consid. 3a; Jörg Paul Müller, Grundrechte in der Schweiz, 3a ed., Berna 1999, pag. 605 seg.). Il Tribunale federale esamina di massima liberamente tali questioni, salvo imporsi un certo riserbo, non essendo un' autorità superiore di pianificazione, in presenza di situazioni locali meglio conosciute e valutate dall'autorità cantonale; esso si astiene inoltre dall'interferire in questioni di spiccato apprezzamento, quali sono in genere l' istituzione o la delimitazione delle zone di piano regolatore (<ref-ruling> consid. 3c, 121 I 117 consid. 3b, 119 Ia 88 consid. 5c/bb, 362 consid. 3a, 117 Ia 434 consid. 3c). L'accertamento dei fatti e la valutazione delle prove vengono comunque esaminati unicamente sotto il ristretto profilo dell'arbitrio (<ref-ruling> consid. 3a e rinvii).
3.- La particella n. XXX di Mendrisio è attribuita, così come le contigue particelle n. YYY e n. ZZZ (quest'ultima parzialmente), a una zona AEP destinata all' ampliamento della scuola materna, oggi ospitata sul solo mappale n. YYY, per quanto concerne il comprensorio territoriale qui in discussione.
a) La scuola materna di Mendrisio - un borgo di 6'040 abitanti a fine 1998 - è attualmente divisa in due sedi. Una è situata in via Beroldingen, verso il centro del borgo, e conta quattro sezioni con circa 80 allievi. L'altra - di cui ci si occupa in questa vertenza - è in via Campo Sportivo, serve la zona sud di Mendrisio e conta attualmente 80 allievi suddivisi in tre sezioni. Il piano regolatore prevede la costruzione di una terza sede di scuola materna, in via San Martino, al servizio della parte nord di Mendrisio, in un comprensorio residenziale attualmente sprovvisto di tale struttura. È qui in discussione il vincolo AEP istituito in particolare a carico del fondo n.
XXX, al fine di permettere un futuro ampliamento della sede di via Campo Sportivo: l'ampliamento prevede un incremento della capacità ricettiva della struttura (da 80 a 120 allievi) e delle sezioni (da tre a sei). Le motivazioni sono indicate nel rapporto di pianificazione dell'ottobre 1997 (alle pagine 51 a 53), e il TPT le considera sostenibili, condividendole. Si tratterebbe in effetti di garantire un futuro razionale sviluppo di una scuola materna situata all'interno di un quartiere residenziale già ampiamente edificato e con notevoli possibilità di ulteriore sviluppo edilizio.
b) Le ricorrenti confutano questa motivazione e contestano, siccome non proporzionata, la scelta pianificatoria.
Sostengono che il pieno sfruttamento del piano regolatore, cui sarebbero commisurati i previsti edifici e impianti pubblici, terrebbe conto di una popolazione comunale di circa 11'300 abitanti, difficilmente raggiungibile nei limiti temporali del piano regolatore, stante l'attuale popolazione di Mendrisio (che appena supera i 6'000 abitanti) e il suo modestissimo tasso di crescita. Secondo le ricorrenti, di fronte a un bisogno aleatorio, poco verosimile e in ogni caso molto lontano, il sacrificio imposto con il vincolo sarebbe eccessivo e costituzionalmente insostenibile.
4.- I piani regolatori, che devono obbedire a una certa stabilità, e che vanno riesaminati, rispettivamente adattati in caso di notevole cambiamento delle circostanze (art. 21 cpv. 2 LPT), devono tener conto degli sviluppi prevedibili non solo per le zone edificabili (art. 15 lett.
b LPT), ma anche per ogni altra fascia di utilizzazione. L' interesse di una zona per attrezzature ed edifici pubblici può consistere nei bisogni futuri della comunità, purché siano indicati precisamente dall'organo che procede alla pianificazione e l'aspettativa abbia una buona verosimiglianza di concretizzarsi. Rientra nei compiti dell'autorità di pianificazione quello di assicurare una funzionale utilizzazione del suolo e una razionale abitabilità del territorio; riguardo agli edifici e alle attrezzature di pubblico interesse, occorre individuare un'ubicazione appropriata per il loro inserimento nel territorio (sentenza del Tribunale federale del 10 marzo 1995 in re S. pubblicata in ZBl 97/1996 pag. 115; <ref-ruling> consid. 2c).
Il fatto che un'opera pubblica, cui è destinata una zona di edifici e impianti di interesse pubblico, verrebbe realizzata solo a distanza di anni non esclude il pubblico interesse per la salvaguardia del terreno su cui è prevista (<ref-ruling> consid. 2c). Corrisponde in effetti al compito della pianificazione del territorio di fissare l'utilizzazione conforme del suolo anche a lungo termine, commisurando in particolare gli edifici e gli impianti pubblici alle necessità che si manifesteranno sull'arco di un periodo più esteso rispetto a quello - di quindici anni - stabilito all'art. 15 LPT (Leo Schürmann/Peter Hänni, Planungs-, Bau- und besonderes Umweltschutzrecht, Berna 1995, pag. 141; Adelio Scolari, Commentario, Cadenazzo 1996, n. 176, pag. 127-128). Ciò che importa è che il bisogno sia provato in modo sufficiente e la realizzazione dell'opera pubblica prevista con una relativa certezza (<ref-ruling> consid. 2d e riferimenti).
5.- Secondo le ricorrenti, il bisogno di ampliare la scuola materna non sarebbe dimostrato, né la certezza di realizzarla data. Osservano d'altronde che il vincolo era già stato posto con il piano regolatore del 1977 e che sinora non è mai stato utilizzato.
a) È vero che le possibilità del Comune di Mendrisio di raggiungere gli 11'300 abitanti (contro i 6'040 di fine 1998) si fondano su ipotesi insicure e si collocano assai lontano nel tempo. Il TPT stesso ritiene la realizzazione della prospettata crescita improbabile negli orizzonti temporali del piano regolatore e rileva che occorreranno parecchi decenni per raggiungere il pieno sfruttamento del piano (cfr. sentenza consid. 5.3., pag. 8). Il TPT ha tuttavia considerato importante e pianificatoriamente corretto riservare una possibilità di ampliamento della sede di scuola materna di via Campo Sportivo per il fatto che la soppressione, sancita dal piano regolatore, dell'attuale stadio di calcio comunale, situato dirimpetto all'asilo, lascerà spazio a un ampio comparto inserito in zona edificabile R5 con vincolo di piano di quartiere. L'ovvia conseguenza della realizzazione di questo piano sarebbe, secondo il TPT, l'insediamento in loco di un cospicuo numero di famiglie, e quindi un accresciuto bisogno di spazio nella vicina scuola materna (cfr. sentenza, consid. 6.2., pag. 9). La Corte cantonale ha d'altra parte osservato che la sede di scuola materna di via Campo Sportivo deve essere ritenuta satura, se non addirittura sottodimensionata, già per le necessità odierne, le tre sezioni essendo frequentate da circa 80 allievi, con l'elevata media di 26 allievi per sezione e l'art. 16 cpv. 1 della Legge cantonale sulla scuola dell'infanzia e sulla scuola elementare del 7 febbraio 1996 (RL 5.1.5.1) fissando a 25 il numero massimo di allievi di una sezione di scuola d'infanzia. Né potrebbe, secondo il TPT, togliere fondamento al vincolo litigioso la prevista costruzione di una nuova sede di scuola materna in via San Martino, per complessive cinque sezioni: questa nuova sede si situerebbe infatti in un quartiere oggi sprovvisto d'asilo, e sarebbe inoltre destinata a sgravare la più vicina sede di via Beroldingen, già oggi satura e senza possibilità di ampliamento; la sede di via San Martino non potrebbe invece accogliere allievi provenienti dalla più lontana zona sud di Mendrisio, che dovranno necessariamente far capo alla sede di via Campo Sportivo.
b) Le considerazioni del TPT resistono alle critiche delle ricorrenti. Da una parte l'ampliamento della scuola materna di via Campo Sportivo tiene conto delle esigenze future del quartiere, destinato a un prevedibile notevole sviluppo immobiliare e demografico, in seguito alla demolizione del prospiciente stadio comunale e alla riconversione del vasto terreno in una zona edificabile a cinque piani. D'altra parte risulta che già oggi le tre sezioni della sede di via Campo Sportivo sono sature, con un numero di allevi per sezione molto elevato, superiore al limite massimo fissato dalla normativa cantonale. Né appare arbitrario sostenere, secondo il criterio seguito dall'autorità di pianificazione, che una scuola di infanzia deve essere ubicata entro un raggio ragionevole dalla maggior parte delle abitazioni di cui è al servizio, per una questione di comodità e sicurezza degli allievi nel tragitto casa-asilo.
Per questo motivo, anche la prevista costruzione di una nuova scuola materna nella zona nord di Mendrisio (in via San Martino) non osta alla necessità di ampliare la sede litigiosa. Discende da quanto precede che l'interesse pubblico per l'ampliamento della sede di scuola materna di via Campo Sportivo non può essere contestato.
6.- Anche il principio della proporzionalità è rispettato:
esso esige che le restrizioni della proprietà siano idonee a raggiungere lo scopo desiderato e che un rapporto ragionevole sussista tra lo scopo perseguito e i mezzi utilizzati (<ref-ruling> consid. 4c/aa pag. 115 e rinvii; sentenza inedita del 4 ottobre 1994 in re Comune di Manno, consid. 2b, apparsa parzialmente in RDAT I-1995, n. 31, pag. 77 segg.). Al riguardo, il semplice interesse economico del proprietario, volto a una migliore utilizzazione dei fondi, o al libero godimento della sua proprietà, deve cedere di fronte all'interesse generale, inteso a realizzare un uso del suolo razionale e ordinato, nel rispetto e nella promozione degli scopi e dei principi pianificatori (<ref-ruling> consid. 5 e rinvii, 104 Ia 120 consid. 3, 103 Ia 250 consid. 2c; DFGP/UPT, Commento della legge federale sulla pianificazione del territorio, 1981, Introduzione, n. 41 lett. c).
Non si può negare che il provvedimento litigioso, volto ad assicurare il futuro ampliamento della sede scolastica sul fondo n. XXX, che ospita una casa di abitazione, colpisce particolarmente le ricorrenti. Il TPT ha però rilevato che la limitazione del vincolo al solo mappale n.
YYY non sarebbe sufficiente per consentire un ampliamento della scuola materna e aggiunto che l'estensione del provvedimento a tre particelle è determinata dal rispetto dei parametri minimi "ORL", che non potrebbero essere ridotti senza porre a repentaglio il corretto dimensionamento dell' opera. Infine il TPT ha osservato che la morfologia del fondo n. YYY (lungo e stretto), non lascia alternative all' ampliamento della sede scolastica se non sui fondi limitrofi, ed in particolare su quello delle ricorrenti. Queste considerazioni, conformi agli atti, fanno ritenere l'interesse pubblico prevalente su quello privato, e non lesiva del principio della proporzionalità la sentenza impugnata (cfr. RDAT II-2000, n. 75, pagg. 281-282).
7.- Le ricorrenti contestano da ultimo la sostenibilità finanziaria del previsto ampliamento della scuola materna. La censura, formulata in modo vago, non rispetta i requisiti dell'art. 90 cpv. 1 lett. b OG ed è quindi inammissibile.
In effetti, le ricorrenti si limitano in proposito a sostenere che la realizzazione delle opere pubbliche (EAP) previste dal piano comporta un investimento totale, scaglionato in tre fasi, di 26,7 milioni di franchi, e che di questo importo 4,5 milioni di franchi attengono all'ampliamento dell'asilo; secondo loro, il costo di quest'ultimo intervento sarebbe d'altra parte eccessivo, non trattandosi di una costruzione ex-novo; l'evoluzione finanziaria del comune di Mendrisio renderebbe comunque insostenibili i costi delle opere.
Nell'ambito di un ricorso di diritto pubblico il Tribunale federale vaglia solo quelle doglianze che sono state sollevate in modo chiaro e dettagliato, conformemente all'obbligo di articolare le censure con una motivazione giuridica dalla quale si possa dedurre se, e in quale misura, la decisione impugnata colpisce il ricorrente nei suoi diritti costituzionali (<ref-ruling> consid. 1b, 122 I 70 consid. 1c, 121 IV 317 consid. 3b). Come già rilevato, quest'obbligo non è stato adempiuto, le ricorrenti non dimostrando perché i costi delle opere pubbliche, peraltro scaglionati su svariati anni, sarebbero insostenibili per il comune di Mendrisio.
8.- Ne segue che il ricorso, in quanto ammissibile, deve essere respinto. Le spese processuali seguono la soccombenza (art. 156 cpv. 1 OG). Al Comune di Mendrisio, che ha fatto capo al patrocinio di un legale, competono indennità per ripetibili della sede federale (art. 159 cpv. 1 OG).

Per questi motivi
il Tribunale federale
pronuncia :
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. La tassa di giustizia di fr. 3'000.-- è posta a carico delle ricorrenti in solido, che verseranno al Comune di Mendrisio, sempre con vincolo di solidarietà, un'indennità di fr. 1'500.-- per ripetibili della sede federale.
3. Comunicazione ai patrocinatori delle parti, al Consiglio di Stato (Divisione della pianificazione territoriale) e al Tribunale della pianificazione del territorio del Cantone Ticino.