Neste artigo evidenciamos parte de uma investigação realizada em nossa especialização que objetivou abordar o pensamento lógico argumentativo na Educação Infantil. A pesquisa visou o convite à reflexão sobre o modo que a criança constrói e organiza seu pensamento. A luz da teoria construtivista, defendida por Piaget, Kamii, Wadsworth, Smole, Diniz e Cândido, destacamos o papel da argumentação para o desenvolvimento do pensamento lógico e para a criação de tipos de relação com os eventos, objetos e situações apresentados ao aluno. Tratou-se de um estudo de caso, na perspectiva da pesquisa qualitativa, desenvolvido com professoras de duas turmas de alfabetização e seus respectivos alunos. Os resultados apontaram que as respostas das crianças são a representação de seu pensamento, e que o pensamento lógico argumentativo ocorre também durante atividades espontâneas, competindo ao docente estar atento, independente de sua ação e/ou solicitação, as respostas que as crianças produzem.