Pergeseran paradigma dalam pendidikan abad ke-21 membutuhkan transformasi pembelajaran sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM) di sekolah dasar sehingga tidak lagi hanya tentang menghafal fakta, tetapi lebih berfokus pada pemahaman konseptual yang mendalam dan penguasaan keterampilan berpikir kritis. Studi ini bertujuan untuk mengembangkan model konseptual yang menjelaskan bagaimana integrasi prinsip-prinsip pedagogi Deep Learning dapat memperkuat model PjBL dalam pembelajaran sains di tingkat sekolah dasar. Metode yang digunakan adalah riset pustaka dengan teknik analisis konten pada artikel ilmiah, prosiding, dan laporan penelitian dari basis data Google Scholar, Garuda, dan DOAJ. Analisis dilakukan melalui tahapan kategorisasi, sintesis, dan interpretasi aspek implementasi Deep Learning dan PjBL. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi Deep Learning dalam PjBL-IPAS menghasilkan sinergi optimal yang menggabungkan dimensi konseptual (kedalaman materi), dimensi sosial (kolaborasi), dan dimensi afektif (manajemen emosi). Kesimpulan dari penelitian ini menegaskan bahwa integrasi Deep Learning dalam PjBL-IPAS merupakan sintesis efektif yang sejalan dengan semangat Kurikulum Merdeka. Sebagai rekomendasi, penelitian empiris lebih lanjut di bidang ini diperlukan untuk menguji efektivitas model konseptual ini dan untuk mengembangkan alat pembelajaran praktis bagi guru di kelas.