Penelitian ini bertujuan untuk menguji perbedaan keterampilan proses sains siswa yang diberi perlakuan menggunakan model pembelajaran POE (Predict-Observe-Explain) dan model pembelajaran Discovery pada siswa kelas X SMA Negeri 1 Sindue Tombusabora. Metode yang digunakan adalah eksperimen kuasi dengan equivalent pretest-posttest design. Populasi penelitian ini adalah seluruh siswa kelas X SMA Negeri 1 Sindue Tombusabora. Teknik pengambilan sampel adalah purposive sampling. Kelas XA yang berjumlah 24 orang terpilih sebagai kelas POE dan kelas XB yang berjumlah 24 orang terpilih sebagai kelas Discovery. Instrumen yang digunakan berupa tes keterampilan proses sains berbentuk essay berjumlah 10 soal yang telah divalidasi, setiap soal mengukur satu indikator keterampilan proses sains yaitu keterampilan mengajukan pertanyaan, keterampilan berhipotesis, keterampilan merencanakan percobaan, keterampilan mengamati (observasi), keterampilan menafsirkan (interpretasi), keterampilan berkomunikasi dan keterampilan memprediksi. Berdasarkan hasil pengolahan data, diperoleh rerata skor pre-test kelas POE 16,38 dan kelas Discovery 14,25 sedangkan rerata skor post-test kelas POE sebesar 26,88 dan kelas Discovery sebesar 24,22. Analisis data dilakukan dengan teknik statistik uji-t dua pihak untuk menguji perbedaan rerata skor keterampilan proses sains siswa. Hasil perhitungan diperoleh nilai thitung = 2,06. Nilai ttabel = t(1-1/2α) pada taraf nyata α = 0,05 dan dk = 46, adalah t0,975(46) = 2,01. Hal ini berarti, nilai thitung berada diluar daerah penerimaan H0. Berdasarkan hasil analisis data penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan keterampilan proses sains antara kelas yang diajar dengan model pembelajaran POE dengan model pembelajaran Discovery pada siswa kelas X SMA Negeri 1 Sindue Tombusabora.