Penilaian autentik dimaksudkan untuk mengukur semua aspek hasil belajar dengan perangkat penilaian yang bersifat komprehensif. Keterampilan proses sains merupakan keterampilan dasar seseorang dalam melakukan penyelidikan ilmiah untuk memperoleh konsep, prinsip, hukum maupun fakta. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: 1) hasil belajar siswa dengan penilaian autentik, 2) keterampilan proses sains siswa pada pembelajaran discovery learning berbantuan media Amrita virtual laboratorium di MAN 2 Samarinda dengan materi suhu dan kalor. Penelitian ini menggunakan pendekatan deskriptif kuantitatif dengan desain penelitian yang digunakan yaitu one group pretest-posttest. Sampel dalam penelitian ini berjumlah 36 siswa dari kelas XI MIPA 3 MAN 2 Samarinda yang diambil dengan teknik purposive sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan tes berbentuk essay dan observasi menggunakan lembar observasi keterampilan proses sains. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1) rata-rata hasil pretest 12,44, rata-rata penilaian formatif 81,22, dan pada posttest 84,39. Skor N-Gain diperoleh sebesar 0,77 dan termasuk kategori tinggi, 2) Keterampilan proses sains siswa presentase sebesar 61,42% berada dalam kriteria sedang.