הסוד הטמון בהצלחתם של מוזיאוני מדע נובע משיתופי פעולה כערך וכדרך. אנו במוזיאון המדע בירושלים מאמינים כי אנו החוליה המקשרת והמתווכת בין החוקרים לבין האזרחים.
כחלק מאמונה זו אנו משתפים פעולה עם חוקרים רבים מהאוניברסיטה העברית וממוסדות אקדמיים ברחבי הארץ, עם מוזיאוני מדע בארץ ובעולם ועם חברות וארגונים בתחומי החינוך הפורמלי והבלתי פורמלי מהמגזר הציבורי והפרטי. מוזיאון המדע בירושלים הוא שותף פעיל בארגונים של מוזיאוני המדע – ASTC בארה"ב ו-Ecsite באירופה. שיתופי הפעולה הבינלאומיים מאפשרים לצוות המוזיאון ללמוד מאחרים, לשתף בידע שלנו, לפתח במשותף וליישם את הכלים והגישות החדשים בפעילות עם הציבור בישראל.
המעבדה הפתוחה ע"ש נעם כנפו ז"ל היא ביטוי לשיתוף פעולה חדשני בין חוקרים מהמחלקה לפסיכולוגיה של האוניברסיטה העברית ובין מוזיאון המדע. במעבדה חוקרים כיצד ילדים מבינים את העולם סביבם, כיצד הם מתפתחים, לומדים, מְתַקְשְׁרִים זה עם זה ורוכשים שפה. במהלך שבע השנים האחרונות בוצעו במעבדה כ-40 מחקרים שבהם השתתפו יותר מ-8,000 ילדים, כשהוריהם הוזמנו לבקר במעבדה ולדבר עם החוקרים כדי ללמוד על עולמם הקוגניטיבי של ילדיהם.
שיתוף הציבור הוא עיקרון מנחה בעבודתנו ובמחויבותנו לתקשורת המדע לצד פיתוח חשיבה ביקורתית בקרב אזרחים, אשר מערבת העלאת שאלות, הערכת רעיונות ופתרונות ועידוד מעורבות אזרחית. בתוכנית בתמיכת האיחוד האירופי Nano2All, קיימנו מעגלי שיח קהילתיים שלהם היו שותפים חוקרים ואזרחים שהציעו את המלצותיהם לגיבוש 'מפת דרכים' בתחום האחריות במחקר וחדשנות (RRI – Responsible Research and Innovation) בתחומי ננוטכנולוגיה.
בפרויקט הדגל של האיחוד האירופי The Human Brain Project, שבו חברים יותר מ-130 מוסדות ומכוני מחקר מרחבי אירופה, שימש המוזיאון, כחבר בהנהלת הפרויקט, כגוף שאמון על תיווך תוצאות המחקרים לציבור באמצעות פיתוח והפקה של תערוכה נודדת ברחבי אירופה. צוות המוזיאון פעל עם החוקרים ופיתח תערוכה שמציגה את תוצאות המחקר. ב-2019 הוצגה התערוכה Mind the Brain במוזיאון בירושלים, ולאחר מכן הוצגה במוזיאון המדע בוורשה, פולין, כחלק מתהליך הערכה מעצבת בטרם תמשיך את מסעה ברחבי אירופה.
כמוסד עוגן בעיר ירושלים וכחלק מהמרקם הקהילתי בעיר, פעלנו ואנו ממשיכים לפעול לשילוב קולות קהילתיים בעיצוב פניה של העיר ירושלים ולעידוד השיח הציבורי. בפרויקט My Ideal City (MIC) של האיחוד האירופי, הובלנו תהליכים שיתופיים עם תושבי העיר שהניבו תערוכה שבה 'נבנתה' ירושלים עתידית ווירטואלית, לפי צורכי התושבים.
בראשית העשור, כחלק מפרויקט PLACES, במימון האיחוד האירופי, פיתחנו עם עיריית ירושלים את המודל של "ירושלים – עיר מדע" כתשתית לשיתוף פעולה בר-קיימא בין מוסדות המדע בעיר למערכת החינוך, במטרה לייצר STEM ecosystem. באותן שנים נחשף המוזיאון לפרויקט Urban Advantage בעיר ניו יורק, שאותו מוביל מוזיאון הטבע בניו יורק. לאחר למידת עמיתים של המודל, יזמנו בירושלים, עם מִנהל החינוך בעיריית ירושלים, את פרויקט יתרון עירוני מדעי, במסגרתו גיבשנו קואליציה של שמונה גופים עירוניים העוסקים בחינוך מדעי בלתי פורמלי. שיתוף הפעולה בין הגופים, בהובלה של המוזיאון, אִפשר עד כה למאות תלמידי כיתות ו וכיתות ט בעיר לערוך מחקר מדעי או לפתח פתרון טכנולוגי, בסביבות חקר אותנטיות ובתמיכה של מומחים.
משנת 2013 המוזיאון שותף ליוזמת משרד החינוך בתוכנית הארצית התנסויות מרכזיות שבה נוטלים חלק ארבעת מוזיאוני המדע בארץ. התוכנית, הפועלת בשיתוף עם משרד המדע והטכנולוגיה ובתמיכת הרשויות המקומיות, כוללת סדרה של מפגשים ופעילויות התנסות בנושאים ספציפיים מתוך תוכנית הלימודים, המבוצעות על ידי התלמידים בסביבה הייחודית של המוזיאון ובבית הספר, בהדרכת מדריכי המוזיאון. התוכנית נועדה לבסס את הידע וההבנה של תופעות, עקרונות, תהליכים ומושגים במדע וטכנולוגיה, בדרך החקר המדעי ופתרון בעיות, תוך שימוש בתערוכות ובמוצגים המיוחדים של המוזיאונים.
בעקבות ירידה משמעותית במספר התלמידים המסיימים בהצלחה את התיכון ברמת 5 יח"ל במתמטיקה, פיזיקה, כימיה ומקצועות הטכנולוגיה, הוזמן המוזיאון לשמש כחבר בוועדת ההיגוי של היוזמה '5פי2' שמוביל ארגון 'שיתופים' עם משרד החינוך. ליוזמה זו שותפים כיום כ-100 ארגונים, מוסדות אקדמיים, קרנות וארגוני מגזר שלישי, גופים ציבורים וקואליציית עסקים. במסגרת זו פעלו נציגי המוזיאון לפיתוח שיתופי פעולה עם ארגוני החינוך המדעי הא- פורמלי, לקידום יוזמות לעידוד מוטיבציה ולהגדלת ההון המדעי מגיל צעיר אצל כלל התלמידים, ובמיוחד בקרב התלמידים ביישובי הפריפריה החברתית והגיאוגרפית.
המוזיאון יזם את שבוע MAKE וחינוך בישראל, עם ארגון 'מינדסט' מבית מט"ח, וארגון 'מִפרשׂ'. שבוע זה מאפשר חשיפה של אנשי חינוך לעולם ה-MAKE, לפתרונות חדשניים ולגישות פדגוגיות מתקדמות שמציע עולם זה ללומדים בעידן העכשווי. עד כה, במשך שלוש שנים, נטלו חלק באירועי שבוע MAKE וחינוך בישראל אלפי משתתפים – אנשי הוראה, מייקרים, מעצבים ותלמידים, אשר מטמיעים את גישת 'לחשוב עם הידיים' כחלק מלימודיSTEM ולעידוד פיתוח מיומנויות המאה ה-21. בסוף שנת 2020 התקיים שבוע MAKE וחינוך במתכונת מקוונת במרחב פיזיטלי. בשיתוף עשרות ארגונים נערכו במשך שלושה ימים 42 אירועים, שכללו: דיונים בשולחנות עגולים, סדנאות מייק למורים, סדנאות לתלמידים, סדנאות למשפחות, הרצאות של מומחים מהעולם, מפגשים מרתקים עם מייקרים בישראל ועם מומחים מחו"ל וסיורים במעבדות שונות ברחבי הארץ. המרחב השיתופי שהוקם ימשיך כעת לשמש את קהילת מייק וחינוך בישראל.
כחלק מפעילות המוזיאון ברמה הארצית, המוזיאון היה שותף במהלך בן שלוש שנים לפרויקט חדשני של האיחוד האירופי Open Schools for Open Societies (OSOS). בשיתוף עם מרכז הפיתוח של רשת אורט ישראל, סייענו לבתי ספר להפוך למרכזים להרחבה של ידע מדעי והפצתו תוך שיתוף פעולה בין תלמידים, מורים, הורים והמגזר העסקי בקהילה, כדי ליצור תרבות לאחריות אזרחית ולחדשנות. הידע שפותח והניסיון שנרכש במהלך פרויקט זה שימשו בסיס לגיבוש של פרויקט חדש –Make it Open שיזם המוזיאון עם שותפים מאירופה ומארה"ב, שהוגש לקול קורא של האיחוד האירופי, וזכה במענק לשלוש שנים שהתחיל בסוף שנת 2020.
באוקטובר 2020 הכריז ארגון Ecsite, רשת המוזיאונים ומרכזי המדע של אירופה, על מיה הלוי כזוכה באות השנה ע"ש פרופ' מריאנו גאגו. האות ניתן בכל שנה ליחיד בעל חזון חדשני המעצים ומעורר את חברי הקהילה הבינלאומית לחיפוש אחר המטרה המשותפת: הנעת אזרחים לעסוק במדע. כמנהלת מוזיאון המדע ע"ש בלומפילד ירושלים קיבלה מיה את האות בשל "ההשפעה המדהימה שלה בתחום המעורבות המדעית, על כישוריה הבולטים ביותר ונדיבותה בשיתוף ידע ומשאבים, כמו גם רצונה ויכולתה לשתף פעולה".