<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">infojournal</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Информатика и образование</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Informatics and education</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0234-0453</issn><issn pub-type="epub">2658-7769</issn><publisher><publisher-name>Publishing House Education and Informatics</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32517/0234-0453-2025-40-4-76-86</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">infojournal-1329</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕСТЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PEDAGOGICAL ASSESSMENTS AND TESTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Нейросетевая технология развития изобретательских компетенций учащихся: применение цифровых двойников и алгоритмов машинного обучения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Neural network technology for developing students’ inventive competencies: Application of digital twins and machine learning algorithms</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0009-9354-8967</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Новоселов</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Novoselov</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новоселов Сергей Аркадьевич, доктор пед. наук, профессор, профессор кафедры теории и методики воспитания культуры творчества, директор, Институт педагогики и психологии детства</p><p>Екатеринбург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yekaterinburg</p></bio><email xlink:type="simple">inobr@list.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0001-7907-3135</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Попова</surname><given-names>Л. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Popova</surname><given-names>L. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Попова Лидия Сергеевна, зам. директора, Институт педагогики и психологии детства</p><p>Екатеринбург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yekaterinburg</p></bio><email xlink:type="simple">magistratura.ipipd@uspu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0009-3402-1372</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Иванов</surname><given-names>П. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivanov</surname><given-names>P. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Иванов Павел Андреевич, ст. преподаватель кафедры теории и методики воспитания культуры творчества, Институт педагогики и психологии детства</p><p>Екатеринбург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yekaterinburg</p></bio><email xlink:type="simple">paul@uspu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Уральский государственный педагогический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Ural State Pedagogical University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>40</volume><issue>4</issue><fpage>76</fpage><lpage>86</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Новоселов С.А., Попова Л.С., Иванов П.А., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Новоселов С.А., Попова Л.С., Иванов П.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Novoselov S.A., Popova L.S., Ivanov P.A.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://info.infojournal.ru/jour/article/view/1329">https://info.infojournal.ru/jour/article/view/1329</self-uri><abstract><p>В статье представлен статистический анализ данных, полученных в ходе исследования эффективности технологии развития детского изобретательства, интегрированной с цифровыми инструментами, как метода формирования креативности и нравственных качеств учащихся. Данные были получены в ходе эксперимента, в котором приняли участие 480 школьников и 270 студентов инженерных специальностей. Основой методологии стало применение обучающих нейросетей и цифровых двойников для моделирования изобретательской деятельности. Анализ показал в экспериментальной группе существенный прирост исследуемых показателей: креативности — на 28 %, доли высокого уровня изобретательности — с 12 %до 38 %, приоритета нравственных мотивов — с 28 %до 56 %. В ходе исследования построены математические модели — динамики креативности (логистическая) и изобретательности (экспоненциальная). Определены ключевые предикторы эффективности технологии: интенсивность применения нейросети, вовлеченность в виртуальное моделирование, объем цифровых артефактов, совокупно объясняющие до 61 % дисперсии в развитии способностей. Выявлена гендерная специфика: у юношей сильнее выражен прирост пространственного и технического мышления, у девушек — социальной направленности и коммуникативных навыков. В результате кластерного анализа были выявлены три типологические группы учащихся: «Новаторы», демонстрирующие максимально высокие значения исследуемых параметров, «Практики» с умеренно выраженными показателями креативности и изобретательности, «Консерваторы» с относительно низким уровнем креативности и изобретательности. Результаты исследования будут полезны для развития теории способностей и могут служить основой для разработки персонализированных программ поддержки научно-технического творчества. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>This article presents a statistical analysis of data obtained during a study of the effectiveness of a technology for developing children’s inventiveness, integrated with digital tools, as a method for fostering creativity and moral qualities in students. The data was collected during an experiment involving 480 schoolchildren and 270 engineering students. The methodology was based on the use of training neural networks and digital twins to simulate inventive activity. The analysis revealed a significant increase in the study indicators in the experimental group: creativity by 28%, the share of high levels of inventiveness from 12 % to 38 %, and the priority of moral motives from 28 % to 56 %. The study constructed mathematical models of the dynamics of creativity (logistic) and inventiveness (exponential). Key predictors of the technology’s effectiveness were identified: the intensity of neural network use, involvement in virtual modeling, and the volume of digital artifacts, which together explain up to 61 % of the variance in the development of abilities. A gender-specific pattern was identified: boys showed greater improvement in spatial and technical thinking, while girls showed greater improvement in social orientation and communication skills. Cluster analysis revealed three typological groups of students: “Innovators” who demonstrated the highest values for the parameters studied; “Practitioners” who demonstrated moderate levels of creativity and inventiveness; and “Conservatives” who demonstrated relatively low levels of creativity and inventiveness. The study’s results will be useful for developing a ability theory and can serve as a basis for developing personalized programs to support scientific and technical creativity. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>изобретательство</kwd><kwd>нравственное воспитание</kwd><kwd>креативность</kwd><kwd>большие данные</kwd><kwd>цифровые двойники</kwd><kwd>инновации в образовании</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>inventiveness</kwd><kwd>moral education</kwd><kwd>creativity</kwd><kwd>big data</kwd><kwd>digital twins</kwd><kwd>innovations in education</kwd></kwd-group><funding-group xml:lang="ru"><funding-statement>Статья подготовлена в рамках государственного задания Министерства просвещения РФ по теме «Научно-методическое обеспечение сетевого взаимодействия образовательных учреждений и родителей по развитию детского изобретательства».</funding-statement></funding-group><funding-group xml:lang="en"><funding-statement>The article was prepared as part of the state assignment of the Ministry of Education of the Russian Federation on the topic “Scientific and methodological support for network interaction between educational institutions and parents on the development of children’s invention”.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Еровенко В. Н. Детское техническое творчество в современных условиях. Проблемы современного педагогического образования. 2017;(57-5):68-75. EDN: ZWZUXT.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Erovenko V. N. Children's technical creativity in modern conditions. Problems of Modern Pedagogical Education. 2017;(57-5):68-75. (In Russian.) EDN: ZWZUXT.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терехова А. В., Терехов К. С. Моделирование эксперимента в детском изобретательстве (на примере цифровой лаборатории образовательной среды «ТРИЗОБРЕТАТЕЛЬ»). Балтийский гуманитарный журнал. 2020;9(4(33)):175- 178. EDN: MOUCYT. DOI: 10.26140/bgz3-2020-0904-0044.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terekhova A. V., Terekhov K. S. Modeling an experiment in child's invention (on the example of the digital laboratory of the educational environment “TRIZOBRETATEL”). Baltic Humanitarian Journal. 2020;9(4(33)):175-178. (In Russian.) EDN: MOUCYT. DOI: 10.26140/bgz3-2020-0904-0044.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арбузов С. С., Балабанов З. А. Развитие и диагностика изобретательского мышления у детей младшего школьного возраста на занятиях по робототехнике. Педагогическое образование в России. 2024;(6):92-102. EDN: VVXBBE.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arbuzov S. S., Balabanov Z. A. Development and diag¬nostics of inventive thinking in children of primary school age in robotics classes. Pedagogical Education in Russia. 2024;(6):92-102. (In Russian.) EDN: VVXBBE.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новоселов С. А., Попова Л. С. АС-технология комплексного развития творческих способностей детей. Дошкольное воспитание. 2023;(8):18-22. EDN: OQEAPW.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Novoselov S. A., Popova L. S. AS-technology for the inte¬grated development of children's creative abilities. Preschool Education. 2023;(8):18-22. (In Russian.) EDN: OQEAPW.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белолуцкая А. К., Воробьева И. И., Шиян О. А., Зададаев С. А., Шиян И. Б. Условия для развития творческих способностей ребенка: результаты апробации инструмента оценки качества образования в детском саду. Современное Дошкольное образование. 2021;(2(104)):12-30. EDN: BAUWDK. DOI: 10.24411/1997-9657-2021-10096.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Beloluckaya A. K., Vorobyeva I. I., Shiyan O. A., Zada- daev S. A., Shiyan I. B. Conditions for the development of children's creative abilities: results of testing the tool for evaluating the quality of education in kindergarten. Preschool Education Today. 2021;(2(104)):12-30. (In Russian.) EDN: BAUWDK. DOI: 10.24411/1997-9657-2021-10096.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rimm S. B., Siegle D. B., Davis G. A. Education of the gifted and talented. Boston, Pearson; 2018. 460 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rimm S. B., Siegle D. B., Davis G. A. Education of the gifted and talented. Boston, Pearson; 2018. 460 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зуев П. В., Новоселов С. А., Шамало Т. Н. Физический эксперимент как средство развития способностей младших школьников к изобретательству в условиях сетевого взаимодействия семьи и школы. Педагогическое образование в России. 2024;(6):76-91. EDN: LZGWJE.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zuev P. V., Novoselov S. A., Shamalo T. N. Physical experiment as a means of developing the abilities of primary school students to invent in the context of network interaction between family and school. Pedagogical Education in Russia. 2024;(6):76-91. (In Russian.) EDN: LZGWJE.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Занаев С. З., Иванов И. А., Доржиев С. С., Базарова Е. Г. Из истории развития технического творчества и изобретательства как основы политехнического образования. Школа и производство. 2016;(8):54-59. EDN: XESAVD.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zanaev S. Z., Ivanov I. A., Dorzhiev S. S., Bazarova E. G. From history of development of technical work and inven¬tion as bases of polytechnic education. School and Industry. 2016;(8):54-59. (In Russian.) EDN: XESAVD.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Замятина О. М., Денчук Д. С., Садченко В. О. Инженерное изобретательство как основной компонент подготовки технических специалистов. Современные проблемы науки и образования. 2014;(5):106. EDN: SZVJAV.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zamyatina O. M., Denchuk D. S., Sadchenko V. O. Engi¬neering invention as main component of training of engineer¬ing specialists. Modern Problems of Science and Education. 2014;(5):106. (In Russian.) EDN: SZVJAV.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьячковский М. Р. Развитие технического творчества как психолого-педагогическая проблема исследования. Современные проблемы лингвистики и методики преподавания русского языка в ВУЗе и школе. 2022;(40):113-120. EDN: JRQRLH.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dyachkovskiy M. R. Development of technical creativ¬ity as a psychological and pedagogical research problem. Sovremennye problemy lingvistiki i metodiki prepodavaniya russkogo yazyka v VUZe i shkole. 2022;(40):113-120. (In Russian.) EDN: JRQRLH.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бучацкий А. И., Антюхов В. А. Элементы ТРИЗ-педагогики в процессе подготовки будущих инженеров. Вестник Приднестровского университета. Серия: Гуманитарные науки. 2022;1(70):109-119. EDN: YYHZSC.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buchackiy A. I., Antyukhov V. A. Elements of TRIZ pedagogy in the training of future engineers. Bulletin of the Pridnestrovian University. Humanitie. 2022;1(70):109-119. (In Russian.) EDN: YYHZSC.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Швачко Е. В., Шварева И. А. Развитие творческой активности и креативности студентов колледжа методами ТРИЗ-педагогики. Инновационное развитие профессионального образования. 2022;(3(35)):44-55. EDN: BQTFZW.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shvachko E. V., Shvareva I. A. Development of creative activity and creativity of college students using TRIZ-peda- gogy methods. Innovative Development of Vocational Edu¬cation. 2022;(3(35)):44-55. (In Russian.) EDN: BQTFZW.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Перескокова Т. А., Соловьев В. П. От педагогики «научения» к педагогике «возможностей». Alma Mater (Вестник высшей школы). 2019;(9):18-26. EDN: KKQDBE. DOI: 10.20339/AM.09-19.018.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pereskokova T. A., Soloviev V. P. From the pedagogy of “learning” to the pedagogy of “opportunities”. Alma Mater (Vestnik Vysshey Shkoly). 2019;(9):18-26. (In Russian.) EDN: KKQDBE. DOI: 10.20339/AM.09-19.018.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Комарова Э. П. Моделирование изобретательских умений как основа проектной деятельности в контексте трудового воспитания. Перспективы науки. 2024;8(179):147-150. EDN: UVTJGU.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Komarova E. P. Modeling of inventive skills as a basis for project activities in the context of labor education. Sci¬ence Prospects. 2024;8(179):147-150. (In Russian.) EDN: UVTJGU.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юрченко Т. А., Харченко С. С. Применение нейросетей как кластера школьной онлайн-среды для повышения качества образования посредством виртуального клуба педагогов. Кубанская школа. 2025;1(77):23-28. EDN: NYXPDN.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yurchenko T. A., Kharchenko S. S. Application of neu¬ral networks as a cluster of the school online environment to improve the quality of education through a virtual teachers' club. Kubanskaya Shkola. 2025;1(77):23-28. (In Russian.) EDN: NYXPDN.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петров М. А., Усков В. В. Анализ динамики изобретательской активности в РФ в части развития технологий информационного моделирования. Экономика и управление: проблемы, решения. 2024;5(5(146)):205-210. EDN: BUJUOU. DOI: 10.36871/ek.up.p.r.2024.05.05.027.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Petrov M. A., Uskov V. V. Analysis of the dynamics of inventive activity in the Russian Federation in terms of the development of information modeling technologies. Ekonomi- ka i upravlenie: problemy, resheniya. 2024;5(5(146)):205- 210. (In Russian.) EDN: BUJUOU. DOI: 10.36871/ ek.up.p.r.2024.05.05.027.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корнилов В. С., Закова А. С. Виртуальная реальность: возможности моделирования культурной среды для изучения иностранных языков. Вестник МГПУ. Серия: Информатика и информатизация образования. 2024;1(67):117-123. EDN: WLUDZL. DOI: 10.25688/2072-9014.2024.67.1.11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kornilov V. S., Zakova A. S. Virtual reality: The possibili¬ties of modeling cultural environment for learning foreign languages. MCU Journal of Informatics and Informatiza¬tion of Education. 2024;1(67):117-123. (In Russian.) EDN: WLUDZL. DOI: 10.25688/2072-9014.2024.67.1.11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Прохорова М. П., Кутепова Л. И. Возможности использования нейросетей для подготовки студентов к проектной деятельности. Проблемы современного педагогического образования. 2024;(84-2):309-312. EDN: YCPBKE.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokhorova M. P., Kutepova L. I. Possibilities of us¬ing neural networks for preparing students for project activities. Problems of Modern Pedagogical Education. 2024;(84-2):309-312. (In Russian.) EDN: YCPBKE.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фомин Н. И., Летавин Д. А., Миронова Л. И. Обоснование разработки сервиса для обеспечения изобретательской деятельности студентов университета. Перспективы науки. 2023;(5(164)):184-190. EDN: QIEJTS.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomin N. I., Letavin D. A., Mironova L. I. Rationale for the development of a service to ensure the inventive activity of university students. Science Prospects. 2023;(5(164)):184- 190. (In Russian.) EDN: QIEJTS.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hamilton D., McKechnie J., Edgerton E., Wilson C. Immersive virtual reality as a pedagogical tool in education: A systematic review of the literature. British Journal of Educational Technology. 2021:52(4):1494-1513. DOI: 10.1111/bjet.13139.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hamilton D., McKechnie J., Edgerton E., Wilson C. Immersive virtual reality as a pedagogical tool in education: A systematic review of the literature. British Journal of Edu¬cational Technology. 2021:52(4):1494-1513. DOI: 10.1111/ bjet.13139.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колыхматов В. И. Развитие системы непрерывного педагогического образования в условиях цифровизации образования. Человек и образование. 2018;(4(57)):118-121. EDN: YXTORF.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolykhmatov V. I. Development of the system of continu¬ous pedagogical education in conditions of digitalization of education. Man and Education. 2018;(4(57)):118-121. (In Russian.) EDN: YXTORF.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Радаева И. С., Носова Т. М. Формирование нравственных качеств личности младших школьников в условиях цифровизации образования. Профессиональная ориентация. 2024;(4-2):67-71. EDN: EOCZSI.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Radaeva I. S., Nosova T. M. Formation of moral qualities of the personality of junior schoolchildren in the context of digitalization of education. Professional'naya orientaciya. 2024;(4-2):67-71. (In Russian.) EDN: EOCZSI.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
