Este estudo investigou a mobilização de habilidades metacognitivas por dois professores de Ciências em um curso de formação continuada, selecionados como “mais metacognitivo” e “menos metacognitivo” com base nas pontuações obtidas no Inventário de Consciência Metacognitiva (Metacognitive Awareness Inventory – MAI). A pesquisa qualitativa analisou os componentes do conhecimento metacognitivo (declarativo, procedimental e condicional) e da regulação (planejamento, monitoramento e avaliação), com base em entrevistas e análise de conteúdo. O professor com mais experiência (P8) apresentou níveis mais altos de consciência metacognitiva desde o início, enquanto o docente com menos tempo de atuação (P5) demonstrou evolução expressiva ao longo do curso, com ganho de 39 pontos no MAI e superação de P8 em algumas dimensões. Os resultados destacam o potencial da formação continuada para desenvolver habilidades metacognitivas, especialmente em professores iniciantes. Reconhece-se a limitação do MAI como instrumento autodeclarativo e a necessidade de cautela ao associar experiência docente ao desenvolvimento metacognitivo, recomendando-se estudos com mais participantes.