למוזיאוני מדע תפקיד ייחודי בהעלאת המודעות, ההבנה ורמות העניין בכל תחומי המדע והטכנולוגיה. הם יודעים לספק חוויות חינוכיות ולעורר השראה בקרב לומדים בכל הגילים.
במהלך חיינו אנו לומדים ללא הרף במסגרות פורמליות ובלתי פורמליות, בהתנסויות אישיות וחברתיות, תוך ניסוי וטעייה, בשילוב תחומי דעת שונים ומגוונים. לפיכך, הפרויקטים והתוכניות במוזיאון נועדו להנגיש את המדע לכולם – ממדע לכול, דרך עידוד בחירה בלימודי מדע ועד מדע לתלמידים מצטיינים.
פעילות לגיל הרך מקבלת מקום ודגש מיוחד בשלל של פעילויות, תערוכות ומוצגים במוזיאון. עם צוות המוזיאון נמנים מומחים לגיל הרך אשר מציעים תכנים מותאמים גילית וקוגניטיבית לצד הכשרות לצוותי החינוך וההדרכה. בעשור האחרון נפתח במתחם הגיל הרך מנוף לגילוי מרחב חדשני – ארגז החול – לפעילות חוץ-התנסותית המשלבת מתחם בנייה בלבני חול תוך שילוב היכרות עם תהליך התיכּוּן, ונגרייה לעיבוד ויצירה בעץ – מאובזרת בכלים כמו פטישים ומסורים לצד מקדחות ומברגות, שבה ילדים צעירים והורים פועלים יחד בהנחיה מקצועית.
מפגשי מדע היא תוכנית הדגל של המוזיאון למערכת החינוך. מפגשי המדע פונים לתלמידים מגיל הגן ועד תום לימודי התיכון, ועוסקים במנעד רחב של נושאים שחלקם משתלבים בתוכנית הלימוד, ואחרים הם להעשרה ולהרחבת אופקים. במהלך העשור האחרון,716,549 משתתפים נטלו חלק במפגשי המדע. חלק מהמפגשים היו חד-פעמיים וחלקם רב-פעמיים, תוך שילוב ניסויים מדעיים, סדנאות בנייה, סיורים מודרכים ועוד.
כחלק מאסטרטגיה שאותה מוביל המוזיאון לעידוד חקר מדעי ופתרון בעיות בדרך של למידה מבוססת פרויקטים, יזם המוזיאון את ירידי החקר ופתרון הבעיות לתלמידי כיתות ו ו-ט, בהובלה של משרד החינוך. במסגרת זו, מארח המוזיאון מדי שנה את ירידי החקר העירוניים, ממערב ירושלים וממזרחה, שבהם נוטלים חלק מאות תלמידים אשר מציגים את פרויקטי החקר שאותם ביצעו במהלך שנת הלימודים. פרויקט יתרון עירוני מדעי שהמוזיאון יזם ומוביל בשיתוף עם שמונה גופי חינוך מדעי א-פורמלי, בתמיכת מִנהל חינוך ירושלים, תומך בתלמידים ובמורים ומסייע להם בביצוע הפרויקטים המדעיים.
תחרות מדענים ומפתחים צעירים בישראל היא תוכנית הדגל לעידוד מצוינות במדע ובטכנולוגיה בקרב בני נוער. התחרות פועלת מיומה הראשון בתמיכת המִנהל למדע וטכנולוגיה במשרד החינוך. בשנת 2020 קיימנו את התחרות ה- 23, אך לראשונה – בצורה מקוונת. עד כה נטלו חלק בתוכנית יותר מ-1,500 בני נוער מכל המגזרים בחברה הישראלית. רף הכניסה לתחרות הוא גבוה ביותר, וניגשים אליה מדי שנה עבודות חקר ופרויקטים מצטיינים וחדשניים מכל תחומי המדעים. הזוכים בתחרות מייצגים את ישראל בתחרויות ברחבי העולם: התחרות העולמית ISEF שמתקיימת בארה"ב והתחרות האירופית EUCYS, ומשתתפים במחנות מחקר באירופה.
למורים ולאנשי הוראה תפקיד חיוני בפיתוח הידע, המיומנויות, הגישות והערכים בקרב הלומדים. כמו התלמידים, המורים כיום נדרשים להמשיך ללמוד ולהתעדכן כל העת בשיטות לימוד ובפדגוגיות מותאמות לרוח התקופה. כפיתוח מקצועי למורים ולגננות, המוזיאון מפעיל לאורך השנה פעילות העצמה, העשרה והשתלמויות בקרב כלל המגזרים. בעשור האחרון נטלו חלק 19,361 אנשי הוראה וחינוך במגוון רחב של הכשרות והשתלמויות. כחלק מקידום פדגוגיית מייק וביסוסה במערכת החינוך, המוזיאון מקיים השתלמויות מקצועיות לאנשי חינוך בקרב קהלים מגיל הגן ועד תיכון. ההשתלמויות מתקיימות במעבדת MAKE שנפתחה לאחרונה במוזיאון כמו גם במרכזי השתלמויות של משרד החינוך ובקהילה. בשנת 2020 יצרנו מתכונת חדשה של השתלמויות MAKE מקוונות סביב ערכות שהמורים קיבלו לבתיהם.
רצף הלמידה נמשך כל העת ובכל גיל. בשעות אחר הצוהריים מפעיל המוזיאון לאורך כל השנה חוגי העשרה במדעים לגילֵי יסודי ותיכון במימון משרד החינוך, משרד המדע והטכנולוגיה והקרן לירושלים. כ-4,500 משתתפים נטלו חלק בפעילויות מתמשכות לארוך השנה בחוגי מדע מגוונים שמעודדים 'חשיבה עם הידיים' ומצוינות, ואף תורמים לדו-קיום ולסובלנות.
הפרויקט SYSTEM 2020 במימון האיחוד האירופי, שבו שותף המוזיאון עם מוסדות מחקר ומוזיאוני מדע מ-19 מדינות, שואף להבין אלו דרכי פעולה מומלצות ללמידת STEM במסגרות פורמליות ובלתי פורמליות, וכיצד אפשר להעניק כלי הערכה טובים יותר ללומדים. אנו מקווים שתוצאות המחקר ייעלו את הדרך שבה אנו מקדמים את החינוך המדעי בעתיד כדי לתמוך בלמידה לאורך החיים.
רוב המבקרים המגיעים למוזיאון בשעות אחר הצוהריים, בסופי שבוע ובחופשות הם משפחות – הורים וילדים. המוזיאון שם דגש מיוחד על סדנאות משותפות של ההורים והילדים המבוססות על 'חשיבה עם הידיים'. לדוגמה, פעילות משפחתית לבניית מכונת 'רוּב גולדברג', או סדנאות בניית גופי תאורה במעבדת MAKE, מאפשרות התמודדות משותפת עם משימות אתגר. בשנת 2020 המשיך המוזיאון את הפעילות למשפחות, והציע סדנאות פעילות מקוונות בחופשות החגים ובאירועים מיוחדים.
קריאה משותפת של ספרי ילדים חשובה לפיתוח אוריינות קריאה, ויכולה לסייע גם בפיתוח אוריינות מדעית בקרב ילדים צעירים. לדוגמה, לצד התערוכה On the Edge – על הקצה, פותחה פינת קריאה של ספרי ילדים העוסקים בלקיחת סיכונים, שלוו בסימניות מיוחדות להורים אשר נכתבו על ידי פרופ' אריאל כנפו-נעם מהמחלקה לפסיכולוגיה באוניברסיטה העברית, סימניות שהדריכו את ההורים כיצד לפתח שיחה על לקיחת סיכונים עם הילדים בעקבות הקריאה בספר. בשנת 2020 הצענו מפגשי זום של מדענים עם הורים וילדים (קצת יותר בוגרים), בשעות בין-ערביים, על מאמרים שנכתבו לכתב העת המדעי לנוערFrontiers for Young Minds, כ'מזון למחשבה' בזמן ארוחת הערב.
אלפי מבוגרים השתתפו בעשור האחרון בפעילויות ערב מגוונות שהציע המוזיאון: מדע מהסרטים – הקרנת סרט והרצאת חוקר מומחה בתחומים שונים, הוא פרויקט שהתקיים במשך כמה שנים בסינמטק ירושלים; קפה מדע הוא פרויקט אשר התקיים בבית קפה בעיר, 'תמול שלשום', וכלל מפגשים עם חוקרים ומרצים שונים, וכן הרצאות מגוונות מחזית המדע. סדרות של אירועי ערב מתקיימות במוזיאון סביב תערוכות דגל של המוזיאון בשילוב מוזיקה, מחול, הומור, סדנאות בישול וטעימות לצד סיורים מודרכים מיוחדים למבוגרים.