Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo la mejora de la argumentación y la toma de decisiones, como habilidades destacadas del pensamiento crítico, en estudiantes universitarios en la enseñanza de las ciencias y las ingenierías. En concreto, en estudiantes de ingenierías industriales y del Máster en Profesorado de especialidades científico-tecnológicas de la Universidad de Málaga. En primer lugar, se estudia la potencialidad de distintas estrategias didácticas, de reconocida eficacia en la enseñanza de las ciencias, para promover habilidades de pensamiento crítico. Entre ellas se analiza el papel de las prácticas científicas de argumentación e indagación, la gamificación, la realidad aumentada, o los recursos audiovisuales para fomentar el pensamiento crítico en el marco de problemas socio-científicos y de la vida diaria, de acuerdo con las dimensiones propuestas por Blanco et al. (2017). A continuación, la Tesis aborda el diseño, implementación y evaluación de una secuencia de enseñanza-aprendizaje para desarrollar argumentación y toma de decisiones en estudiantes del ámbito científicotecnológico. Dicha secuencia ofrece oportunidades para comprender y profundizar de forma progresiva en la construcción y crítica de argumentos, lo que conducirá a decisiones reflexionadas ante los problemas abordados. Los resultados señalan que la actividad Microdebate, que implica debates de corta duración sobre problemas socio-científicos y de la vida diaria, es especialmente efectiva para el desarrollo de las habilidades propuestas, porque no solo permite a los participantes en el debate mejorar sus habilidades argumentativas, sino que también involucra a los oyentes en el proceso de toma de decisiones basada en la argumentación.