A.- Née en 1996, L. présente de graves troubles moteurs cérébraux survenus à la suite d'une encéphalopathie à cytomégalovirus d'origine congénitale. Pour cette raison, elle bénéficie depuis sa naissance de différentes prestations de l'assurance-invalidité.

Par décision du 28 août 1998, l'Office cantonal AI du Valais lui a octroyé, pour la période du 1er août 1998 au 31 décembre 2000, une contribution aux frais de soins spéciaux pour mineurs impotents d'un montant de 27 francs par jour pour une impotence grave, et de 56 francs par jour "en cas de placement dans un établissement non AI, contribution de frais de pension en sus".

Par décision du 9 octobre 1998, l'office AI a également accordé à l'assurée, pour la période du 1er juin 1998 au 31 décembre 2000, des mesures médicales sous la forme d'une contribution pour les frais supplémentaires occasionnés par le traitement à domicile; d'un montant maximal de 1'990 francs par mois, cette contribution est déterminée mensuellement en fonction de l'intensité des soins qui ont été requis par l'assurée, ainsi que du nombre de jours où celle-ci a résidé chez ses parents. Cette décision de l'office AI faisait suite à un rapport du 3 septembre 1998 du docteur M., médecin traitant, dans lequel ce neuropédiatre indiquait qu'au vu de la gravité de la situation, un placement à la journée dans une institution spécialisée serait vraisemblablement nécessaire, en plus des prestations à domicile assurées par le service éducatif itinérant (ci-après: le SEI).

Le 29 octobre 1998, le docteur M. a sollicité de l'office AI la prise en charge d'"un placement à temps partiel à l'Institut B. dès le début novembre 1998 à raison de 2 journées par semaine, fréquence qui pourrait être augmentée par la suite". Dans une lettre du 11 décembre 1998, ce médecin a fourni des précisions à l'intention de l'office AI (...).

Par décision du 5 février 1999, l'office AI a pris en charge, au titre des mesures d'éducation précoce pour la période du 1er janvier 1999 au 31 août 2001, les prestations fournies par le SEI au domicile de l'assurée.

Dans une lettre du 16 avril 1999, l'Office fédéral des assurances sociales (OFAS) a donné à l'office cantonal AI l'instruction de refuser son intervention pour le placement de l'assurée à l'Institut B. Selon l'OFAS, l'éducation précoce est en effet "toujours une mesure ambulatoire, qui est habituellement dispensée à raison d'une à deux heures par semaine"; or, le placement sollicité par l'assurée, qui est entre-temps devenu effectif depuis le mois de novembre 1998, "n'est autre que stationnaire. Il est en plus accompagné de mesures d'éducation précoce alors que l'assurée en bénéficie déjà. D'autre part, ce placement a également pour but de décharger les parents de L. ce qui est déjà le cas avec les contributions pour mineur impotent qu'ils reçoivent".

Sur la base de ces instructions, l'office AI a communiqué aux parents de l'assurée un projet de prononcé dans le sens d'un refus de prestations, au double motif que les mesures sollicitées ne pouvaient lui être accordées, au titre des mesures d'éducation précoce, que sous une forme ambulatoire et que, d'autre part, de telles mesures lui étaient déjà octroyées à son domicile par le SEI. (...). Reprenant mot pour mot les termes de son projet de décision, l'office AI a refusé de prendre en charge le placement de l'assurée en institution spécialisée, par décision du 21 mai 1999.

B.- Représentée par ses parents, L. a recouru contre la décision de l'office AI.

Par jugement du 16 décembre 1999, le Tribunal des assurances du canton du Valais a rejeté le recours.

C.- Toujours représentée par ses parents, L. interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont elle requiert, sous suite de dépens, la réforme, en ce sens que des mesures de formation scolaire spéciale lui soient accordées "pour les deux jours qu'elle passe à l'Institut B.". A l'appui de son recours, elle dépose un rapport établi le 25 janvier 2000 par le docteur M.

L'office AI a renoncé à se déterminer sur le recours, tandis que l'OFAS propose son rejet.

2. Sur le fond, le litige porte sur le droit de la recourante à des mesures de formation scolaire spéciale, au sens de l'art. 19 LAI, pour les deux journées hebdomadaires qu'elle passe à l'Institut B.

a) Les assurés âgés de moins de 20 ans révolus qui n'exercent pas d'activité lucrative sont réputés invalides lorsqu'ils présentent une atteinte à la santé physique ou mentale qui aura probablement pour conséquence une incapacité de gain (art. 5 al. 2 LAI). Ils ont droit aux mesures de réadaptation prévues à l'art. 19 LAI sans égard aux possibilités de réadaptation à la vie professionnelle (art. 8 al. 1 et 2 LAI).

Aux termes de l'art. 19 al. 1 LAI, des subsides sont alloués pour la formation scolaire spéciale des assurés éducables qui n'ont pas atteint l'âge de 20 ans révolus mais qui, par suite d'invalidité, ne peuvent suivre l'école publique ou dont on ne peut attendre qu'ils la suivent. La formation scolaire spéciale comprend la scolarisation proprement dite ainsi que, pour les mineurs incapables ou peu capables d'assimiler les disciplines scolaires élémentaires, des mesures destinées à développer soit l'habileté manuelle, soit leur aptitude à accomplir les actes ordinaires de la vie ou à établir des contacts avec leur entourage.

L'art. 19 al. 3 LAI donne au Conseil fédéral la compétence de définir les conditions nécessaires à l'octroi de ces subsides et d'édicter des prescriptions sur l'octroi de subsides correspondants pour des mesures dispensées à des enfants invalides d'âge préscolaire, notamment pour la préparation à la formation scolaire spéciale.

b) En l'espèce, vu l'âge de la recourante au moment déterminant (soit lorsque l'intimé a statué, le 21 mai 1999), les seules mesures de formation scolaire spéciale qui pourraient entrer en ligne de compte sont celles prévues pour les enfants invalides d'âge préscolaire.

3. a) Jusqu'au 31 décembre 1996, les mesures destinées aux enfants invalides d'âge préscolaire étaient prévues à l'ancien art. 12 RAI. Elles comprenaient notamment des mesures pédago-thérapeutiques devant préparer les enfants à la fréquentation d'une école spéciale ou publique, ainsi que la scolarisation spéciale au niveau du jardin d'enfants (ancien art. 12 al. 1 let. a et b RAI). Par renvoi à l'ancien art. 9 RAI, les enfants scolarisables d'âge préscolaire avaient droit aux mesures pédago-thérapeutiques de l'ancien art. 12 al. 1 let. a RAI lorsque, du fait d'une grave infirmité physique ou mentale ou en raison de l'interaction de plusieurs déficiences d'un degré de gravité moindre, un enseignement adapté à leurs aptitudes et au développement de leurs facultés était impossible, peu envisageable, ou simplement compromis; l'examen de ce droit pouvait nécessiter, selon le type d'atteinte à la santé présenté, l'avis conjoint de médecins et de pédagogues spécialisés (RCC 1989 p. 45). Selon la jurisprudence, ces mesures devaient en outre être accordées dès le moment où, en l'état des connaissances scientifiques, l'on pouvait en attendre un effet bénéfique sur le but visé, soit la scolarisation future de l'assuré. Elles devaient par ailleurs consister en un traitement qualifié, sous la forme par exemple d'une pédagogie curative, mais ne recouvraient pas n'importe quel soin visant à développer, de manière générale, l'intégration sociale de l'assuré. Dans ce contexte, la Cour de céans a notamment précisé que des mesures de pédagogie curative devaient être mises en oeuvre le plus tôt possible chez les enfants atteints de débilité mentale, afin de prévenir le dépérissement de leurs aptitudes éventuelles (RCC 1982 p. 186 consid. 2a et les références).

b) Le 1er janvier 1997 est entré en vigueur l'art. 10 RAI, qui fixe désormais, en lieu et place de l'ancien art. 12 RAI, les mesures de nature pédago-thérapeutique que peuvent prétendre les assurés en âge préscolaire en vue d'être préparés à la fréquentation de l'école spéciale ou de l'école publique. Aux termes de l'art. 10 al. 2 let. c RAI, ces mesures comprennent notamment l'éducation précoce, pour les assurés selon l'art. 8 al. 4 let. a à g RAI.

L'art. 8 al. 4 RAI dispose:

"La contribution aux frais d'école est octroyée pour:

a. les assurés handicapés mentaux dont le quotient d'intelligence ne dépasse pas 75;

b. les assurés aveugles et ceux dont l'acuité visuelle binoculaire reste inférieure à 0,3 après correction;

c. les assurés sourds et les assurés malentendants avec une perte d'ouïe moyenne de la meilleure oreille d'au moins 30 dB dans l'audiogramme tonal ou une perte d'ouïe équivalente dans l'audiogramme vocal;

d. les assurés souffrant d'un handicap physique grave;

e. les assurés atteints de graves difficultés d'élocution;

f. les assurés souffrant de graves troubles du comportement;

g. les assurés qui, si l'on prend isolément leurs atteintes à la santé, ne remplissent pas entièrement les conditions énumérées aux lettres a à f mais qui, parce qu'ils cumulent des atteintes à la santé, ne peuvent pas fréquenter l'école publique."

c) La notion d'"éducation précoce", introduite à l'art. 10 al. 2 let. c RAI, a été interprétée par la pratique administrative dans la Circulaire AI no 136 du 28 avril 1998, émise par l'OFAS, dont la teneur est la suivante (p. 1):

"Par éducation précoce spécialisée (EPS), on entend une intervention globale, ciblée sur la stimulation et l'éducation de la personnalité d'enfant handicapé considéré dans sa famille et dans son environnement social le plus proche. L'EPS n'a pas seulement pour but de développer l'habileté et les fonctions comme la perception, la motricité et le langage, mais également d'encourager le développement de l'estime de soi, de la créativité et des facultés d'action et de contact. En fonction de la situation individuelle de l'enfant et de son entourage, les domaines susmentionnés sont différenciés selon leur importance. L'EPS comprend également le soutien, l'instruction et le conseil du milieu familial en cas d'incertitude quant à l'éducation, la collaboration avec les médecins et le personnel paramédical/pédago-thérapeutique ainsi qu'avec les institutions éducatives et scolaires. L'EPS est apportée de façon continue, c'est-à-dire régulièrement, soit à domicile, soit dans les services de l'EPS.

Ne font pas partie de l'EPS le soutien pédagogique effectué dans le cadre de l'enseignement scolaire (y compris l'école enfantine), le traitement de graves difficultés d'élocution (...), ainsi que l'entraînement auditif et l'enseignement de la lecture labiale des enfants malentendants (...). En revanche, les mesures favorisant l'acquisition et la structuration du langage chez les handicapés mentaux font partie de l'EPS."

Pour bien cerner la pratique administrative en question, cette directive doit être rapprochée non seulement du nouvel art. 10 al. 2 let. c RAI, mais également des ch. 2.2 et 2.5 de la Circulaire de l'OFAS concernant les mesures pédago-thérapeutiques dans l'AI, valable dès le 1er mars 1975, qu'elle est destinée à remplacer.

4. a) Les premiers juges ont dénié à la recourante le droit à la prise en charge des deux journées hebdomadaires qu'elle passe à l'Institut B., en considérant que les mesures de nature pédago-thérapeutique qui lui sont dispensées à domicile par le SEI satisfont pleinement à son droit à l'éducation précoce découlant de l'art. 10 al. 2 let. c RAI, si bien que le placement stationnaire à l'institut n'est pas nécessité par son invalidité, mais vise en réalité à décharger ses parents. A cet égard, les premiers juges relèvent que la recourante bénéficie d'une contribution aux frais de soins spéciaux pour mineurs impotents (art. 20 LAI) qui est précisément destinée à alléger la tâche de ses parents, de telle sorte que cette prestation ferait double emploi avec la mesure sollicitée, si cette dernière lui était accordée.

Pour sa part, la recourante soutient que les mesures dispensées à l'Institut B. sont nécessitées par son invalidité et elle renvoie à l'avis de son médecin traitant.

Quant à l'OFAS, il expose que l'art. 10 al. 2 RAI énumère exhaustivement les mesures pédago-thérapeutiques auxquelles peuvent prétendre les assurés invalides en âge préscolaire. Se fondant sur sa Circulaire AI no 136, déjà citée, il soutient que l'éducation précoce spécialisée prévue à l'art. 10 al. 2 let. c RAI ne peut être qu'une mesure de nature ambulatoire, habituellement dispensée à raison d'une à deux heures par semaine, comme c'est le cas des prestations fournies à la recourante par le SEI. A supposer, poursuit l'OFAS, que la situation de l'intéressée requiert des séances d'éducation précoce supplémentaires, c'est à ce service qu'il reviendrait de les dispenser, la recourante ne pouvant prétendre plus que des mesures simples et adéquates.

b) L'affirmation de l'OFAS d'après laquelle l'éducation précoce au sens de l'art. 10 al. 2 let. c RAI est toujours une mesure ambulatoire ne trouve appui ni dans la loi (art. 19 al. 3 LAI), ni dans son règlement d'exécution. Il s'agit en réalité d'une interprétation qui résulte certes de la Circulaire AI no 136 mais qui, à ce titre, n'a pas valeur de règle de droit et ne lie pas le juge; dans le cadre de son pouvoir d'instruction fondé sur l'art. 72 al. 1 LAVS en liaison avec l'art. 64 LAI, l'OFAS ne saurait en effet subordonner l'octroi de prestations d'assurance à d'autres conditions que celles qui figurent dans la loi ou les ordonnances d'exécution édictées par le Conseil fédéral ou l'un de ses départements (ATF 124 V 261 et les références).

Pour un enfant en bas âge qui souffre de graves troubles moteurs cérébraux, comme c'est le cas de la recourante, les mesures de nature pédago-thérapeutique qui répondent aux critères de l'art. 10 al. 1 RAI doivent pouvoir être administrées aussi bien de manière ambulatoire - généralement au sein de la famille - que dans le cadre d'une institution spécialisée. Toute solution rigide qui ne tiendrait pas compte de l'évolution, parfois très rapide, de la situation de l'enfant et de ses besoins spécifiques, s'écarterait du but visé par le législateur qui est de favoriser le développement de celui-ci en vue de permettre et de faciliter sa future scolarisation. C'est toujours par rapport à l'intérêt de l'enfant qu'il faut juger du caractère adéquat d'une mesure de réadaptation (comp. ATF 124 V 320 consid. 2a). A cet égard, les principes développés par la jurisprudence sous l'empire de l'ancien droit (RCC 1982 p. 186 consid. 2) ont conservé toute leur valeur. Comme pour toute autre mesure de cette nature, il convient donc de procéder à une appréciation d'ensemble, en distinguant notamment ce qui relève de la pédagogie thérapeutique et ce qui ressortit aux mesures médicales au sens des art. 12 et 13 LAI (ATF 114 V 22).

c) In casu, les indications données par le médecin traitant en procédure cantonale et en procédure fédérale établissent de manière convaincante que le placement litigieux s'inscrit dans le cadre d'un ensemble cohérent de mesures à la fois médicales et pédago-thérapeutiques qui sont de nature à améliorer, autant que faire se peut, les aptitudes de l'assurée en vue de favoriser sa scolarisation future. Il se justifie, par conséquent, de mettre le coût de ce placement à la charge de l'assurance-invalidité. A cet égard, le point de savoir si cette nouvelle prestation fait double emploi avec d'autres prestations déjà accordées à la recourante sort du cadre de la présente contestation.

Il convient donc d'annuler le jugement attaqué et la décision litigieuse et de renvoyer la cause à l'office AI pour qu'il fixe le montant des prestations qui sont dues à la recourante.