Este artigo se reporta a um estudo cognitivo de caráter qualitativo em relação a aprendizagem dos conceitos de função de duas variáveis e de derivada parcial, em um contexto de engenharia. Fundamenta-se que em cenários didáticos contextualizados se propicia uma aprendizagem com significado para o estudante, com sentido no âmbito de sua futura área profissional. Isso motivou a investigação sobre o que sucede a nível cognitivo, nos alunos, nesse tipo de ambiente didático. Descrevem-se os referenciais teóricos para o estudo do funcionamento cognitivo em um ato mental de aprendizagem (como o processo de resolução de um problema), e se apresenta a análise sobre os resultados de um local em cena do planejamento de um cenário didático com um grupo de estudantes de engenharia.