Entendendo a metacognição como construto multifacetado e sistêmico que se conecta à compreensão do conhecimento dos processos internos e externos no que tange ao envolvimento da cognição e dos sentimentos, por meio do domínio dos processos de autoconhecimento e da autorregulação abordado no processo de aprendizagem do sujeito a partir do seu contato experiencial com o mundo, com os outros e consigo mesmo, esta tese busca elucidar os componentes da relação cognição/metacognição presentes num processo de aprendizagem metacognitiva; assim como identificar as conexões entre as percepções do processo de aprendizagem em Física de estudantes do Ensino Médio e os elementos teóricos da experiência metacognitiva; busca também entender como os questionários aplicados na coleta de dados podem configurar-se como incentivo de entrada ao sistema metacognitivo. Para isso, foi necessário um longo caminho investigativo iniciado com a imersão nas pesquisas já realizadas, nacional e internacionalmente, na área de metacognição, as quais inspiraram a criação de um roteiro de questionários que foram utilizados como instrumento de coleta de dados para captar indícios da presença do sistema metacognitivo no processo de aprendizagem em Física. Estes foram aplicados ao longo de três anos em turmas de Ensino Médio de duas escolas privadas; porém optou-se por apresentar nesta investigação de cunho qualitativo a análise de alguns questionários de uma das escolas em um dos anos. Para analisar as justificativas apresentadas às respostas dadas a essas questões, foi empregada a Análise Textual Discursiva que amplia as possibilidades de produção de novas compreensões das descrições investigadas. Considerando o entendimento da natureza do aprender como o âmago da metacognição, primeiramente, foi proposto um modelo representacional de aprendizagem metacognitiva, seguido pela representação do sistema metacognitivo (conhecimento metacognitivo, experiências metacognitivas e habilidades metacognitivas), detalhada no mapa utilizado, posteriormente, como instrumento de análise de dados aplicado nesta pesquisa. Por meio das categorias emergentes da análise textual discursiva dos argumentos apresentados pelos estudantes ao responderem aos questionários, foi possível validar o instrumento de coleta das percepções do sistema metacognitivo presente no processo de aprendizagem em Física, pois foram encontrados indícios de que os questionários promoveram a entrada e a mobilização do sistema metacognitivo, funcionando como um incentivo metacognitivo. O modelo representacional da aprendizagem metacognitiva pode ser evidenciado por meio da percepção dos domínios referentes à reflexão metacognitiva; ao conhecimento metacognitivo (declarativo, processual e condicional); às manifestações das experiências metacognitivas e às habilidades metacognitivas, porém o reconhecimento do funcionamento executivo foi influenciado por sentimentos de valência negativa que provocaram apenas a autorregulação das tarefas e não da aprendizagem em Física. Os resultados promovem reflexões sobre as possibilidades de intervenções metacognitivas como forma de instituir um modo de pensar que auxilie na tomada de decisões no processo de aprendizagem.