科學博物館為非制式教育場域之代表，秉持探索與體驗學習之理念傳播科學概念與知識，透過動手操作培養學生對於科學的興趣與理解，更以豐富之展示及教育資源，補充學校教材教具不足，與學校教育相輔相成。103年配合12年國教實施，教育部責成北中南三大社教館所(國立臺灣科學教育館、國立自然科學博物館和國立科學工藝博物館)成立科學學習中心，將其定位為教師專業成長平臺，期待結合三館在科學和科技教育上的特色和資源，規劃出多元的教學模組，讓教師把博物館豐富和有趣的學習資源帶回學校，除教師個人的專業成長外，更能在教學上有效提升學生對科學的興趣和素養能力。104年除了原有的三個學習中心繼續營運外，更擴大規模在國立海洋生物博物館、國立海洋科技博物館建置了兩個中心，讓科教資源的提供更全面和多元。
本館科學學習中心的初期規劃執行，主要在開發和推廣符合課程需求的有趣動手實驗教材，培養教師們運用教具和動手實驗來引發學生科學興趣的習慣。豐碩的執行成果，使本館於105年起獲得教育部國民及學前教育署支持，委辦科學教育資源推廣計畫，持續進行科學教材收集整理與推廣的工作，並進一步以探究教學與實作理論為原則，結合教材發展團隊與種子教師之力，逐步提升教材本身的科學教育價值，使學習中心彙整的教材更為實用與完備。
運用創新思維與作為轉化現有教育資源以提供中小學科學教育實質輔助，實為本館科學教育推廣的中心主旨，本館將以審慎的態度運用有限的資源，發揮場域優勢，強化科學教材開發團隊運作，繼續致力發展教學現場適用的博物館特色教學資源；且將深化與學校系統之夥伴關係，進行教師專業培力，讓更多的教師熟悉探究教學的實務操作、參與教材的發展，並能將發展完成的教材教具推廣運用於學校課堂，同時著重向下延伸輔助國小科學教育推廣，期能有效促進學生科學素養之提升。