Esta investigación tiene como objetivo: evaluar la efectividad de la aplicación de metodologías innovadoras como tutorías proactivas y trabajo cooperativo, mediadas por TIC, para mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje en los estudiantes de la asignatura de Matemática de 11° de la Escuela Secundaria Benigno Tomás Argote de Boquete, República de Panamá. Además, propone un enfoque metodológico y pedagógico innovador que combina tutorías proactivas (prever a la anticipación de las dificultades, el acompañamiento constante y la personalización del aprendizaje) con el trabajo cooperativo (promueve la colaboración, la construcción conjunta del conocimiento y el desarrollo de habilidades sociales). Estas metodologías se potencian a través de la integración de las TIC que permiten un aprendizaje más dinámico, interactivo y contextualizado en la asignatura de matemática. Los aportes más relevantes de esta investigación evidencian mejoras significativas en el desempeño académico de los estudiantes tras la implementación de estas metodologías, así como una actitud más positiva hacia la matemática. La tutoría proactiva mostró un impacto más directo en los resultados individuales mientras que el trabajo cooperativo fortaleció la motivación, el compromiso y las habilidades sociales. En conjunto, la integración de ambas metodologías mediadas por TIC constituye una estrategia eficaz para enfrentar los retos de la enseñanza de la matemática en secundaria.