Este artículo presenta un modelo didáctico innovador para la formación de docentes de matemáticas, centrado en la integración efectiva de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). La investigación adopta un enfoque cualitativo y de investigación-acción, con un estudio descriptivo cualitativo. El modelo propuesto enfatiza la formulación y resolución de problemas retadores mediante tecnología, el desarrollo de un pensamiento matemático, tecnológico y pedagógico integrado, y la implementación de metodologías de investigación-acción. Se validaron los métodos, técnicas e instrumentos a través del método Delphi. Los resultados muestran un modelo didáctico que prepara a los docentes para un entorno educativo en constante evolución, promoviendo la autonomía, la adaptabilidad y un enfoque holístico en la enseñanza de las matemáticas.