Este trabalho teve como objetivo investigar as possíveis contribuições formativas para professores de Ciências/Química que participaram de um curso on-line de formação continuada sobre Ambientes Virtuais de Aprendizagem. Para isso, buscou-se estabelecer relações entre um modelo metacognitivo e um modelo de conhecimentos docentes como estruturação teórico-metodológica de formação docente. Adotou-se a pesquisa-ação como método de pesquisa, contando com a participação de 20 professores da rede estadual de educação do Tocantins. A produção dos dados foi obtida a partir da gravação dos encontros, seguida de transcrição das falas para analisar os elementos metacognitivos e afetivos desenvolvidos durante o curso. Os resultados, relacionados ao primeiro encontro do curso, mostram que os professores possuem conhecimentos metacognitivos no nível Pessoa sobre recursos tecnológicos, além de desenvolverem experiências metacognitivas sobre o assunto. Contudo, poucos professores avançaram na apropriação de habilidades metacognitivas no nível Tarefa x Pessoa até o final do encontro, o que poderia levar a apropriação de novos conhecimentos. Diante disso, entende-se, que embora o curso de formação contribuiu para a tomada de consciência dos próprios conhecimentos sobre o uso de recursos digitais, é preciso atingir o desenvolvimento de habilidades metacognitivas para a produção de mais conhecimentos tecnológicos pedagógicos de conteúdo.