La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias suele ser problemático debido a múltiples factores. Uno de estos problemas corresponde a los modos de razonar u obstáculos epistemológicos de los sujetos como pueden ser, entre otros, el esencialismo o el determinismo. En este trabajo nos propusimos caracterizar los procesos de regulación metacognitiva que emergieron durante una propuesta didáctica basada en la modelización y la metacognición sobre los obstáculos epistemológicos. Esta caracterización se basó en los datos colectados de una secuencia didáctica sobre dos modelos de la biología evolutiva. Desde una perspectiva cualitativa-interpretativa se construyeron tres categorías para cumplimentar con el objetivo. Una de ellas corresponde a un tipo de regulación simple en la que solo se señala el obstáculo epistemológico bajo ciertas explicaciones de los estudiantes. Las otras dos categorías corresponden a una regulación de tipo compleja en la que además de señalar se construye una explicación alternativa con elementos construidos durante la secuencia didáctica. En esta última distinguimos regulaciones de tipo individual y de tipo social. Estas categorías permiten pensar en posibles intervenciones con el objetivo de desarrollar habilidades metacognitivas necesarias para construir un pensamiento crítico en los estudiantes.