El artículo da cuenta del diseño de una secuencia didáctica mediada por el software GeoGebra para fortalecer el desarrollo del pensamiento geométrico en estudiantes de cuarto grado. Se creó y analizó una prueba diagnóstica a través de los niveles de pensamiento geométrico propuestos por Van Hiele, luego, se categorizaron diferentes investigaciones, para analizar sus resultados en el uso de las herramientas tecnológicas en el aula al enseñar geometría; por último, se diseñó una secuencia didáctica por medio del software GeoGebra, para tratar temas como: los elementos de la geometría euclidiana, la descripción y representación de objetos bidimensionales tales como; polígonos y ángulos, y las relaciones y definiciones entre sus elementos. La metodología utilizada para el desarrollo de la investigación se presentó bajo un enfoque mixto, enmarcado en el método investigación acción (Sandoval, 2002). De acuerdo con los resultados obtenidos se concluyó, que el uso de las TIC en la enseñanza de las matemáticas puede ayudar a mejorar aspectos actitudinales, y motivacionales, cambiando la percepción hacia las clases, obteniendo buenos resultados académicos y promoviendo el desarrollo del pensamiento geométrico; además, el uso del software GeoGebra es una herramienta con grandes características que puede ser utilizada desde los niveles iniciales de la educación, siempre y cuando exista una adecuada apropiación de esta herramienta por parte del docente.