Esta pesquisa objetivou avaliar a promoção de habilidades argumentativas sobre Questões Sociocientíficas (QSC) com estudantes da Educação Básica (EB) por meio do método de Estudo de Casos (EC). Para isso foi aplicado um caso investigativo sobre a falta de água, na cidade de Sousa-PB, em aulas de Química junto a 26 discentes de uma escola pública. Por meio do modelo argumentativo de Toulmin, avaliou-se a estrutura e a natureza dos argumentos apresentados pelos estudantes. Os resultados apontam que QSC, auxiliadas pelo método de EC, beneficiaram o processo de ensino e aprendizagem na argumentação. Em conclusão, infere-se que houve êxito nesta proposta didática e que novas pesquisas, empregando a argumentação na EB, precisam ser desenvolvidas.