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Aprender a aprender implica em desenvolver habilidades e estratégias para melhorar o próprio processo de aprendizagem. A simulação clínica é uma técnica que consiste em construir ambientes similares aos encontrados na prática assistencial, promovendo o aprendizado, entre outros, do raciocínio clínico, tomada de decisão e a melhoria contínua dos resultados. Desse modo, tomar consciência dos processos cognitivos em simulação é fundamental para obter os melhores resultados na utilização da técnica. O objetivo do estudo foi explorar além do visível durante as práticas simuladas, à luz da teoria metacognitiva. Visa compreender o processo metacognitivo durante todas as etapas, no intuito de conhecer as operações mentais da aprendizagem discente, e propor ações docentes de fomento ao pensamento metacognitivo frente a resolução de problemas. Trata-se de uma pesquisa de campo, descritiva de caráter qualitativo. O processo metacognitivo foi explorado em três cenários de simulação, aplicados a uma turma de acadêmicos do curso de medicina. Os resultados evidenciaram a metacognição e suas formas de manifestação ao longo do discurso dos sujeitos, durante todas as etapas. E a partir disso, elencou-se questões orientadoras para despertar a metacognição nas etapas briefing e debriefing, de forma a explorar além dos processos cognitivos e atingir a metacognição.