Introducción: Este artículo de revisión tiene como propósito reportar los modelos de argumentación más representativos empleados en el campo de la enseñanza de las ciencias, así como una descripción de sus alcances y contribuciones en este campo en las últimas dos décadas. Metodología: La investigación se basó en un estudio exploratorio de corte cualitativo en el que se seleccionaron y categorizaron investigaciones dirigidas a la formación escolar y de profesores en formación empleando cinco bases de datos para la búsqueda de información. Siguiendo los planteamientos definidos por la metodología PRISMA (preferred reporting items for systematic review and meta-analysis), así como criterios de inclusión y exclusión, se realiza una revisión sistemática de los documentos seleccionados. Resultados y Discusión: A partir de ello, se traza una discusión sobre los modelos de argumentación predominantes en la formación en ciencias y se precisa el alcance de estas propuestas didácticas para investigaciones futuras. Conclusiones: Se evidencian algunas tendencias hacia la exploración de otros modelos argumentativos diferentes del modelo estructural de Toulmin, que continúa predominando actualmente, acercándose a modelos de análisis textual y discursivo, más contemporáneos desde el estudio del lenguaje.