Compreender como o conhecimento matemático é demandado na construção dos argumen-tos científicos dos estudantes em aulas física, incluindo os obstáculos que se apresentam nesse processo, é um grande desafio para os pesquisadores do ensino de ciências. Lançamos luz sobre essa problemática, por meio de uma ferramenta que visa o estudo da argumentação denomina-da campo-dependente por Toulmin (2006). Desenvolvemos esse instrumento com o intuito de analisar o processo argumentativo, considerando como são apresentadas e validadas as alegações científicas e ponderando sobre as linguagens da ciência usadas em sala de aula, mais a qualidade do discurso argumentativo em sua forma e conteúdo. Esse referencial foi utilizado para o estudo de gravações em vídeo de uma sequência de ensino investigativa sobre quantidade de movimento, ministrada para uma turma do primeiro ano do ensino médio, em uma escola pública. Verifica-mos a intensa frequência das propriedades da argumentação destacadas, com um grande movi-mento das diferentes linguagens na construção dos significados. Por outro lado, ficou explícita a desconexão entre fenômenos e suas representações, à medida que os estudantes se distanciaram do problema experimental do início da sequência de ensino investigativa e se envolveram no processo de resolução de problemas – demandando planejamento de atividades específicas para estimular a reflexão sobre essas situações.