La presente investigación enfatizó el desarrollo de habilidades metacognitivas - planeación, organización y depuración - en estudiantes de grado noveno de dos instituciones distritales, a partir del uso de recursos didácticos que propiciaron la comprensión de los conceptos de selección natural, variabilidad genética, supervivencia y biopoblación, interrelacionados con el concepto estructurante de adaptación. Para tal fin, se diseñó e implementó una mediación organizada en tres fases -exploración, estructuración y transferencia- que involucró diferentes acciones de pensamiento. Complementario a esto, se aplicó el “Inventario de Habilidades Metacognitivas” (MAI) como prueba de entrada y salida. Los resultados evidenciaron que la mediación es una propuesta didáctica que fomenta el aprendizaje autónomo y autorregulación del conocimiento. Asimismo, se determinó que las fases del ciclo de aprendizaje aproximaron a los estudiantes en la construcción y comprensión del metaconcepto de adaptación, a pesar de las dificultades asociadas a los conceptos de supervivencia y variabilidad genética debido a la permanencia de los obstáculos epistemológicos pensamiento esencialista y teleológico. Finalmente, esta propuesta promovió la apropiación de habilidades metacognitivas en estudiantes de los tres niveles -bajo, medio y alto-, evidenciando mayor autorregulación en los de nivel alto, quienes integraron estrategias metacognitivas relacionadas con cada recurso didáctico en la construcción del metaconcepto.