Penelitian ini dilatarbelakangi oleh rendahnya literasi sains siswa sekolah dasar yang masih didominasi pembelajaran berbasis hafalan. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan peningkatan literasi sains dini siswa kelas 1 melalui penerapan pendekatan pembelajaran mendalam di Sekolah Indonesia Kota Kinabalu (SIKK). Metode yang digunakan adalah Penelitian Tindakan Kelas (PTK) yang dilaksanakan dalam dua siklus dengan melibatkan 32 siswa. Teknik pengumpulan data meliputi lembar observasi, jurnal portofolio siswa, dan catatan lapangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada Siklus I, kemampuan literasi sains siswa masih rendah, khususnya dalam memahami dan menjelaskan fungsi serta hubungan antar benda dengan rata-rata skor 1,25–1,5. Setelah dilakukan perbaikan pembelajaran pada Siklus II melalui pendekatan pembelajaran mendalam yang menekankan pengalaman belajar yang bermakna dan menyenangkan, terjadi peningkatan signifikan pada seluruh indikator. Rata-rata skor pemahaman siswa meningkat menjadi 3,5, menunjukkan pergeseran dari pembelajaran permukaan ke pembelajaran mendalam. Kesimpulan penelitian ini adalah bahwa pendekatan pembelajaran mendalam mampu meningkatkan literasi sains dini siswa serta mendukung pengembangan keterampilan kolaborasi dan komunikasi. Pendekatan ini disarankan untuk diterapkan secara berkelanjutan dalam pembelajaran sains di sekolah dasar serta dikembangkan pada konteks yang lebih luas.