Este texto relata experiência de pesquisa que teve por objetivo analisar processos e práticas para a aprendizagem de estudantes com deficiência múltipla matriculados no atendimento educacional especializado (AEE). Entendemos por deficiência múltipla a associação entre duas ou mais deficiências primárias (intelectual, motora/física ou sensocial) trazendo impactos significativos no desenvolvimento. Considerando os diferentes quadros que pode apresentar, ressaltamos o desafio de efetivar práticas pedagógicas que contribuam para o desenvolvimento desses estudantes. Por meio de pesquisa qualitativa com opção metodológica pela pesquisa-ação, o estudo foi realizado em duas salas de recursos de escola pública de Município da Baixada Fluminense/ RJ. Utilizando como procedimento a observação participante com registros em diário de campo e filmagens com posterior transcrição, foram acompanhadas as práticas desenvolvidas no contexto do AEE e, concomitantemente, realizados encontros periódicos com as docentes para discussão das práticas e estudo da perspectiva histórico-cultural tendo em vista conceitos que contribuem para melhor compreensão sobre o desenvolvimento humano e suas especificidades quando impactado por deficiências. A teoria histórico-cultural fundamentou a pesquisa e deu suporte para as análises de seus resultados, tendo em vista também os pressupostos da análise de conteúdo. Como resultados, destacamos: A necessidade de formação que contribua para práticas mais sistematizadas e adequadas às necessidades educacionais; A importância de que docentes conheçam conceitos como os de mediação e compensação para fazerem boas escolhas para a prática pedagógica; Urgência em acessar conhecimentos de áreas como da tecnologia assistiva e comunicação alternativa para utilização de recursos e estratégias; A efetivação da pesquisa-ação como pesquisa colaborativa, se constituindo como importante ferramenta para a formação continuada de professores. Por fim, a investigação mostra possibilidades para um processo de escolarização mais inclusivo uma vez que docentes puderam observar potencialidades de aprendizagem, vislumbrando melhores possibilidades para o desenvolvimento de suas práticas.