муниципальное автономное образовательное учреждение

средняя образовательная школа №9 г. Холмска

муниципального образования «Холмский городской округ»

Сахалинской области

НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

ТЕМА ПРОЕКТНО/ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

«3D-ручка: от простого к сложному или

развитие творческих способностей школьников»

Автор:

Аликова Виктория Дмитриевна

ученица 10-А класса технологического профиля

Руководитель:

Миляева Оксана Ивановна,

учитель информатики МАОУ СОШ № 9 г. Холмска

г. Холмск

2021 год

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение        3

Глава 1. Теоретический обзор материала по теме исследования        5

1.1.        История возникновения 3D-ручки        5

1.2.        Виды 3D-ручки и принцип ее работы        5

1.3.        Расходные материалы для 3D-ручки        7

1.4.        Область применения 3D-ручки        8

Глава 2. Описание исследования и его результаты        10

2.1.        Этапы проведения исследования        10

2.2.        Анкетирование        10

2.3.        Разработка памятки «Правила безопасного использования 3D-ручкой»        11

2.4.        Самостоятельная работа с 3D-ручкой        11

2.5.        Мастер-класс «Подарок маме на 8 Марта»        11

Заключение        13

Список литературы        14

Введение

Тема работы выбрана неслучайно. В 2021 году я поступила в технологический профиль где изучаю курс 3D-моделирование в среде OpenScad. Мне нравится заниматься техническим творчеством. В прошлом году в нашей школе открыли инженерно-технический класс, в котором имеется очень много различных современных гаджетов для творческого и технического развития. Одним из таких инструментов является 3D-ручка. Я задумалась, почему ручка называется 3D-ручкой? Как она устроена? И кому 3D-ручка может быть полезна.

У меня появилась идея разобраться в принципе работы 3D-ручки и научить младших школьников начальных рисовать ею.

Актуальность. Мир изменяется, меняемся и мы! С каждым годом изучение 3D- технологий становится все более значимым для современных детей. 3D-ручка это инструмент, которым можно рисовать даже в воздухе. Это не волшебство, а очередной технологический прогресс в области 3D-моделирования, сфера его применения огромна. Способность к творчеству - отличительная черта человека. Ручной художественный труд является средством развития сферы чувств, эстетического вкуса, разума, творческих сил.

 3D-ручка существенно расширяет рамки изобразительного искусства: оно позволяет ребенку расширить кругозор, развивает пространственное мышление и мелкую моторику рук, а самое главное, это изобретение мотивирует школьника заниматься творчеством, при этом он привыкает к работе с высокотехнологичными устройствами.

Деятельность по моделированию способствует воспитанию активности школьника в познавательной деятельности, развитию высших психических функций (повышение внимания, развитие восприятия и воображения, развитие памяти и мышления).

Уже первые занятия с детьми с использованием 3D-ручки навсегда изменят представление о том, что такое «рисование». Потому что 3D-ручка дает детям возможность рисовать не только традиционно на бумаге, но и в пространстве!

Цель проекта: формирование и развитие у младших школьников навыков 3D-рисования (моделирования) с помощью 3D-ручки на уроках ИЗО, технологии или во внеурочной деятельности.

Задачи:

1. Изучить принцип работы 3D-ручки.
2. Дать сравнительную характеристику расходным материалам.
3. Способствовать развитию интереса к изучению и практическому освоению 3D-моделирования с помощью 3D-ручки.
4. Провести мастер-класс по созданию 3D-модели.
5. Составить памятку «Правила безопасного пользования 3D-ручкой».

Объект исследования.  3D - моделирование.

Предмет исследования. 3D-ручка – как средство трехмерного моделирования.

Новизна. Данная тема рассматривается впервые. Умение работать с 3D-ручкой даёт возможность школьникам воплощать в жизнь свои конструкторские замыслы и идеи, развивать творческие представления и способности.  

Методы проектно-исследовательской работы:

В ходе моего исследования были использованы такие методы, как:

1) Работа с различными источниками информации, такие как словари, научная литература, энциклопедии, интернет-источники.

2) Описание, сбор, систематизация материала.

3) Наблюдение, анализ и сравнение.

4) Анкетирование.

5) Моделирование.

Работа имеет выраженную практическую значимость, так как внедрение 3D-ручки в учебный процесс повысит эффективность обучения, обогатит детей знаниями в области технических дисциплин, развивает абстрактное мышление, навыки трёхмерного мышления, даёт возможность изготовлять 3D-рисунки, сувениры на память. Результаты могут быть использованы на технологии, изобразительном искусстве и других предметах. Умение работать 3D-ручкой – пропедевтика работы на 3D-принтере в инженерно-техническом классе.

Гипотеза исследования: если предположить, что 3D-ручка эффективный инструмент для развития творческих способностей школьников, то это поможет ребятам лучше понять трёхмерное моделирование, развить пространственное воображение, что поможет определить их дальнейшие интересы.

Ожидаемые результаты:

У детей сложится интерес к изобразительной деятельности, моделированию и конструированию, положительное эмоциональное отношение к ней, что позволит детям создавать разнообразные изображения и модели, как по заданию, так и по собственному замыслу, развитие творческого воображения.

Воспитанники будут знать:

• основные правила создания модели.
• принципы работы с 3D-ручкой;
• способы соединения и крепежа деталей;
• способы и приемы моделирования;
• закономерности симметрии и равновесия.

Воспитанники будут уметь: создавать изделия реального объекта из пластика.

Воспитанники усовершенствуют:

• образное пространственное мышление;
• мелкую моторику;
• художественный вкус.

Формами подведения итогов реализации проекта являются: выставка 3D-моделей.

Глава 1. Теоретический обзор материала по теме исследования

1.  История возникновения 3D-ручки

Историю создания 3D–ручки следует начать с истории создания 3D–принтера. Знакомое всем слово «принтер» пришло к нам из английского языка и переводится как «печать». Все знают простые принтеры, на которых можно вывести любой материал текстовой или графический в бумажном виде. Но куда интересней, если, то что печатает принтер будет иметь объемный вид.

Всего несколько десятилетий назад 3D-принтеры, творящие объёмные фигуры, считались фантастикой. Самые первые трёхмерные печатающие устройства (аппараты вида SLA-250) имели впечатляющие габариты, хотя при всём этом имели возможность создавать только ограниченное количество объектов. Ко всему прочему, стоили они очень дорого. Поэтому брать на себя первую продукцию новых технологий имели   исключительно богатые компании. В 2012 году возникли наиболее малогабаритные и экономные приспособления для трёхмерной печати. Обширное использование получили принтеры южноамериканской фирмы 3D Systems, которая сейчас считается основным поставщиком в области AF-технологий. Первыми начали вводить 3D-инновации конструкторские бюро, архитекторы, НИИ, художники. 3D-принтеры использовались в учебных действиях при освоении инженерных квалификаций.

В феврале 2013 года возникла первая 3D-ручка (рис.1) для создания объёмных форм. Создали её  Питер Дилворс и Максвелл Боуг из фирмы WobbleWorks. Идея пришла основателям компании Максу Боугу и Питеру Дилворту, когда сломался 3D- принтер и потребовалось заделать брешь в напечатанной 3D-модели. Инженеры создали прототип ручки, рисующей пластиком и представили свой проект на Kickstarter в 2013 году с целью собрать 30 000 $ для начала производства. В результате краудфандинга удалось привлечь 2,3 миллиона долларов, что стало свидетельством большого интереса аудитории к проекту.

Принцип действия своего прототипа изобретатели описали так: «пластиковая нить заправляется в ручку, где размягчается под воздействием температуры и выдавливается через сопло. При соприкосновении с воздухом материал охлаждается и затвердевает, благодаря чему можно создавать объемные изделия».

После успеха 3Doodler на рынке стали появляться 3D-ручки других производителей.                Рис. 1 3D ручка 3Doodler модель 2013 года

3D-ручка – инструмент для рисования пластиком, позволяющий создавать трёхмерные объекты. Используется для творчества, развивающих занятий с детьми, коррекции изделий, напечатанных с помощью 3D-принтера, и мелкого бытового ремонта пластиковых предметов. Благодаря распространению 3D-ручек появился новый вид искусства – 3D pen art (перевод: искусство, созданное с помощью 3D-ручки).

2.  Виды 3D-ручки и принцип ее работы

Обзор информации из интернет-публикаций показал, что в основе работы 3D-принтеров и 3D-ручек лежат аддитивные технологии. Основное отличие этой технологии от традиционных методов изготовления моделей заключается в том, что изделие создается послойным наращиванием материала. В отличие от обычных приспособлений для рисования и письма, такое устройство заправляется пластиковой нитью (филаментом), а не чернилами.

По принципу работы 3D-ручки разделяются на два вида: «горячие» и «холодные».

«Горячие» 3D-ручки (рис.2) заправляются термопластиком, который поставляется в виде прутков или катушек нитей. В верхней части корпуса 3D-ручки располагается отверстие, в которое вставляется пластик. Встроенный механизм автоматически подводит пластик к экструдеру, где он нагревается и подается в горячем виде через сопло. Расплавленный пластик способен принимать любую форму, а затем быстро застывает. Основные элементы «горячей» 3D-ручки: сопло, механизм подачи пластиковой нити, нагревательный элемент, вентилятор для охлаждения верхней части сопла и ручки в целом, микроконтроллер для управления работой вентилятора, механизма подачи и нагревательного элемента. Для работы «горячей» 3D-ручки требуется электропитание (как правило, используются обычные блоки питания с преобразователем напряжения 12 В).                             Рис.2 Внешний вид современной 3D-ручки и

                                                                                  описание функций кнопок управления.

Подача материала осуществляется при нажатии соответствующей кнопки. Некоторые модели оснащаются регулятором скорости подачи пластика, регулятором температуры нагрева и дисплеем, на котором отображается информация о выбранном режиме.

Во многих 3D-ручках есть кнопка реверса, которая позволяет легко извлекать пластиковую нить из ручки.

К преимуществам «горячих» 3D-ручек относятся небольшой вес, компактность, простота использования, прочность поделок, доступная стоимость расходных материалов.

В качестве недостатков пользователи отмечают наличие проводов и нагревание сопла ручки до высокой температуры.

Согласно мониторингу оборудования МАОУ СОШ № 9 г.Холмска в инженерно-техническом классе имеется 15штук 3D-ручек (Приложение № 1 Устройство 3D-ручки).

«Холодные» 3D-ручки

Принцип действия «холодной» 3D-ручки основан на экструзии жидкой фотополимерной смолы, затвердевающий на выходе под воздействием ультрафиолетового излучателя. В таком устройстве нет нагревательных элементов, и материал для рисования не имеет высокой температуры. Гаджет работает без проводов, энергопотребление происходит за счет встроенного аккумулятора. В ручку вставляется картридж с жидким полимером. Для большинства «холодных» 3D-ручек доступны разные виды смол: обычные, эластичные, магнитные, светящиеся, меняющие цвет в зависимости от температуры и даже чернила для бодиарта.

Первой в мире 3D-ручкой, работающей по технологии фотополимеризации, стал бренд CreoPop.

К преимуществам «холодных» 3D-ручек относят отсутствие горячих элементов, бесшумность, работа без проводов, возможность использования большого количества фотополимерных смол с различными свойствами.

Среди недостатков – высокая стоимость ручки и материалов, хрупкость поделок.

3. Расходные материалы для 3D-ручки

Для «горячих» 3D-ручек используются различные виды пластика. В отличие ручек нагревательного тапа в «холодных» 3D-ручках используется фотополимеры, которые заправляются в ручку в виде картриджа. Так как в школе используются 3D-ручки нагревательного типа, то рассмотрим самые распространяемые расходные материалы для данного типа ручки – это пластики ABS и PLA (Приложение № 3).

Пластик ABS (акрилонитрил бутадиен стирол, химическая формула (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z) – ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров). Пропорции могут варьироваться в пределах: 15 – 35 % акрилонитрила, 5 – 30 % бутадиена и 40—60% стирола.

В основе полимера ABS — соединения, получаемые из нефти. Он не подвержен разложению, очень прочен и поэтому стал наиболее распространённым материалом для 3D-печати.

Рис.3 ABS пластик

К преимуществам относятся:                                                

• застывает при температуре 100-110 градусов;
• высокая механическая прочность;
• глянцевая поверхность. Этот полимер при затвердевании имеет высокий уровень глянца, что делает изделия или макеты из него более привлекательными;
• возможность вторичного использования. При утилизации пластик ABS перерабатывается без потери своих основных свойств;
• возможность легкой обработки. Уже готовое изделие, созданное с помощью 3D-ручки, можно в случае необходимости дополнительно обработать, например, отшлифовать;
• безвреден для детей.

К недостаткам материала относится легкий специфический запах при нагревании, поэтому его использование рекомендуется в проветриваемых помещениях.

Пластик PLA

Пластик PLA – органический, биоразлагаемый полилактид. Поликактид – биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов (обычно данный материал проходит специальную медицинскую сертификацию).

                                                                                Рис.4. Пластик PLA

В отрасли 3D-печати пластик PLA нашел широкое применение благодаря своим свойствам:

• плавится при температуре 160–180 градусов;
• не нуждается в охлаждении; 89242833252
• подходит для рисования на различных поверхностях, хорошо держится на ткани;
• при нагревании не выделяет вредных веществ и не имеет запаха, поэтому безопасен для детей;
• практически не подвержен естественной усадке и деформации.

Основной недостаток пластика PLA – это недолговечность изготовленных из него предметов. Изделия из этого полимера уже через год начинает постепенно распадаться. Второй существенный недостаток – это повышенная хрупкость, поэтому данный тип пластика рекомендуется для опытных пользователей 3D-ручек.

4. Область применения 3D-ручки

Самая распространенная область применения 3D ручек – это творчество. Этот новый, интересный инструмент может заинтересовать школьников, 3D-ручки имеют все шансы стать нужным средством для разных уроков.

Геометрия. С внедрением 3D-ручки мы имеем возможность изображать геометрические фигуры, а вслед за тем делать собственные сложные формы.

История. При исследовании исторических памятников мы можем выполнить их силуэты и использовать их для проведения презентаций.

Создание архитектурных чертежей содержит в себе математические способности – знание геометрии, пространственной ориентации и измерений.

Технология. Ребята могут делать разные поделки: украшения, объёмные цветы, героев любимых мультфильмов.

Химия и физика. Можно создать модели молекул, использовать при исследовании силы тяжести и других физические понятия.

3D-ручка расширяет рамки изобразительного искусства. Объёмное рисование 3D-ручкой понравится и взрослым, и детям, 3D-ручка хороший помощник для творчества, занимательный инструмент для обучения и развития фантазии.

Проводя по линиям кончиком сопла с нужной скоростью, вы создадите контурный объект из пластика, который можно взять в руки, повесить на стенку, повернуть в любую сторону. Таким способом, например, можно изготовить:

• причудливые пластиковые снежинки для украшения елки,
• кулоны и серьги,
• мелкие игрушки,
• декоративные детали интерьера и многое другое.

Используя эту технологию, можно оформить ажурным кружевом настольное зеркало или фоторамку, выбрав нужный цвет.

Когда рука уже набита на одномерных объектах, можно попробовать изготовить стереометрическую фигуру, например, контурную объемную призму или пирамиду. Для этого на бумаге рисуется равносторонний треугольник, от вершин которого пластиковыми нитями формируются вертикальные или наклонные ребра. Три наклонных ребра, соединенные в верхней точке вертикальной оси, образуют тело пирамиды. Для призмы рисуются вертикальные ребра, которые соединяются на торце и образуют верхнюю грань в форме такого же равностороннего треугольника, как в основании.

Плоские квадраты и треугольники и навык их быстрого рисования потребуются в дальнейшем, если будет нужно создать, к примеру, трехмерную модель дома, коттеджа, беседки, бани. При помощи 3D–ручки такие архитектурные образцы (макеты) создаются легко и просто.

Перед тем, как рисовать 3D-ручкой в воздухе, желательно потренироваться с основами разного вида. Удобным вариантом в этом случае станет, например, контейнер из-под «Киндер-сюрприза» или перегоревшая электрическая лампочка. Покрывая пластиковыми линиями, миксами или кольцами такую основу, можно делать простейшие игрушки для детей или сувениры (например, пингвина, собачку, зайца, снеговика).

Из лампочки может получиться стилизованная груша или ананас. «Воздушные» детали (лапы, уши, хвосты, листья и черешки) наращиваются уже на основу. Комбинируя рисование на плоскости и в воздухе, можно делать ажурные пластиковые сумочки девочкам или мыльницы.

Во время работы с 3D-ручкой развивается координация, пространственное мышление и мелкая моторика рук, что делает этот инструмент незаменимым при организации комплексного развития младшего школьника.

Современным детям просто лепить из пластилина уже не интересно, 3D-ручка может стать великолепной альтернативой на развивающих занятиях с детьми, как инструмент, дающий огромные возможности в рисовании и конструировании объемных фигур.

Основная сложность заключается в чисто человеческих ограничениях – любое нежелательное движение руки отразится на качестве исполнения модели, особенно при рисовании модели «в воздухе».

Одним интересным способом повышения качества стало деление моделей на составные части с использованием зарисовок на бумаге в качестве шаблонов. Готовые же детали просто склеиваются вместе.

3D ручки, применяющиеся в медицине, называются Биоперьями или Биоручками (BioPen). Такие ручки используются для устранения трещин в костях.

Рис.5 BioPen позволяет хирургам «закрашивать» поврежденные участки костной или хрящевой ткани, способствуя ее восстановлению

Таким образом, изучив возможности и принцип работы 3D-ручки, необходимо выяснить у школьников хотели бы они научиться рисовать 3D-ручкой.

Глава 2. Описание исследования и его результаты

1.          Этапы проведения исследования

Проверка гипотезы исследования включала три этапа (таблица 1)

2.         Анкетирование

Для начала я обратилась к администрации школы, учителям начальных классов, ИЗО, технологии и информатики с вопросами:

• Ведется ли в школе кружок по рисованию объемных 3D-фигур?
• Умете ли вы рисовать 3D-ручкой?
• Хотели ли бы вы освоить 3D-технологию?

Были получены следующие ответы: кружок по рисованию объемных 3D-фигур не ведется; только один учитель (информатики) ответил, что умеет рисовать с помощью 3D-ручки; все опрошенные учителя хотели бы освоить данную технологию.

Затем был проведен опрос среди учащихся 3 – 5 классов. В анкетировании приняли участие 214 школьников 3 – 5 классов (вопросы анкеты в Приложении № 3).

Получены следующие результаты (Приложение № 3): 87% респондентов знают, что такое 3D-ручка, у 18% учеников 3 – 5 классов даже есть дома и им нравится ею рисовать. На вопрос: Если бы вас пригласили посещать кружок по занятию 3D ручкой, Вы бы посещали его? – 64% учеников ответили, что готовы посещать занятия и научиться рисовать 3D-ручкой. 88% учащихся ответили, что ил интересно было бы рисовать 3D-ручкой на уроках технологии, ИЗО, географии.

Проведя анализ анкетирования, можно с уверенностью сказать, что большинство ребят имеют представление «что такое 3D ручка», она интересна не только для детям, но и взрослым. Учащиеся с удовольствием использовали бы её в школе, на кружках и дома. Считаю, что в школах необходимо вводить занятия по рисованию 3D-ручкой или применять ее на уроках ИЗО, технологии и других предметах.

3.         Разработка памятки «Правила безопасного использования 3D-ручкой»

Нужно помнить, что 3D-ручка – это электроприбор. Она работает от розетки с 220В, поэтому техника безопасности с ней такая же, как и при работе с любыми другими электроинструментами. Нужно отметить, что во время рисования кончик ручки нагревается до температуры в 270 градусов, из-за чего может легко нанести ожёг на открытой коже, а значит хвататься пальцами за металлическое или керамическое сопло во время работы с прибором запрещено. В остальном, ручка абсолютно безопасна. Используемые сплавы пластика, такие как ABS и PLA, безвредны и нетоксичны.

Для того, чтобы повысить срок эксплуатации 3D-ручки, составлены простые правила ее использования (Приложение № 4). Соблюдая данные правила эксплуатации, можно долго наслаждаться использованием своего гаджета.

4.         Самостоятельная работа с 3D-ручкой

Что же можно сделать с помощью 3D-ручки? Прежде всего, 3D-ручки это оригинальный инструмент для рисования. Сейчас рисунки можно не только рассматривать, но и потрогать их руками. Даже лепку можно заменить рисованием 3D-ручкой – такой процесс называют еще моделированием: из полимерного пластика получаются уникальные работы: фигуры животных, объемные геометрические фигуры, кукольная мебель можно сделать и самих кукол и много, много других предметов. 3D-ручка для детей – средство развития фантазии и воображения.

Сделанные 3D-ручкой фигуры могут быть сувениром, который можно подарить.

Перед тем как приступить к работе, определилась, какая модель меня на данный момент больше заинтересовала. Скоро праздник 8 Марта, а подарок сделанный своими руками самый лучший подарок.

Цель: Композиция к 8 Марта.

Задачи:

1) Подобрать нужные трафареты для будущей объемной композиции;

2) Использовать принцип работы 3D-ручки.

Шаг 1. Подготовила рабочее место.

Шаг 2. Нашла в интернете необходимые трафареты для рисования 3D-ручки;

Шаг 3. Включила ручку и нагрела. Загорится желтый индикатор.

Шаг 4. Вставила стержень. Если вставлять ранее использованный кусок нити, то обрезаю конец ножницами так, чтобы он был плоским. Это помогает предотвратить засорение.

Шаг 5. Начала рисовать.

Шаг 6. Соединила детали с помощью пластика.

Шаг 7. Осторожно убрала пластик с бумаги, чтобы не сломать его и не обжечься, так как пластик горячий.

Шаг 8. После окончания роботы вытащила стержень, выключила из розетки.

(Приложение № 5)

Вывод: выполнив данную композицию самостоятельно я смогу научить и других.

5.         Мастер-класс «Подарок маме на 8 Марта»

После проведения анкетирования и изготовления модели самостоятельно, проведен мастер-класс по работе с 3D-ручкой. В мастер-классе участвовала группа (6 человек) учащихся 4Б класса МАОУ СОШ № 9 г.Холмска.

Тему мастер-класса мы выбрали «Подарок маме на 8 Марта». Учащимся были розданы заранее приготовленные трафареты на данную тему (Приложение № 6).

В ходе мастер-класса учащиеся познакомились с принципом работы 3D-ручки. При создании модели придерживались правил безопасного использования 3D-ручкой.

Полученные модели ученики подарят маме на 8 Марта.

Заключение

В заключении хочется отметить, что цель достигнута – из информационных источников узнали историю возникновения 3D-ручки, изучили ее устройство и область его применения.

3D-устройства работают по принципу аддитивных технологий, т.е. изделие создается послойным наращиванием материала; доказана полезность 3D-ручки не только для развития творческого потенциала, но и для улучшения быта человека, для использования ее в медицине.

3D-ручка – это один из инструментов который помогает младшим школьникам ознакомится с технологией 3D-печати.

Наша гипотеза, о том, что использование 3D-ручки поможет ребятам лучше понять трёхмерное моделирование, разовьёт пространственное воображение подтвердилась, это подтверждают выводы по анкетированию, а также нескрываемый интерес ребят во время мастер-класса. Имея такой прибор под рукой, можно реализовать многие свои идеи, а также решить большинство бытовых проблем за считанные минуты.

Реализуя практическую часть нашего проекта мы научили ребят пользоваться 3D ручкой, создавать 3D модели объекта.

Список литературы

1. 3D в школе: кто, чему и как должен учить? // https://habrahabr.ru/post/275495/ 
2. 3D Моделирование // http://3d-artlines.ru/stati/3d-ruchki-kak-ne-poteryatsya-pri-vybore 
3. 3D Моделирование // http://illjuzija.ru/3d-risunki/chto-takoe-3d-ruchka-i-kak-ona-rabotaet.html 
4. 3D Моделирование // http://3dpen-art.ru/uroki-risovaniya-3d-ruchkoy 
5. 3D Моделирование // http://www.electronics-review.ru/risuem-v-3d-s-pomoshhyu-3d-ruchek 
6. 3D Моделирование // http://www.toybytoy.com/toy/3D-pen-How-to-use-that-to-draw 
7. 3D Моделирование // http://3dtoday.ru/blogs/cvetmir3d/great-review-on-the-3d-knobs 
8. 3D Моделирование // http://yes3d.ru/blogs/blog/kak-vybrat-3d-ruchku-sravnenie-populyarnyh-modeley-3d-ruchek 
9. 3D Моделирование // https://www.losprinters.ru/articles/trafarety-dlya-3d-ruchek/ 
10. Что такое 3D-ручка?// http://mfina.ru/chto-takoe-3d-ruchka/ 
11. 3D ручка // http://3dtoday.ru/wiki/3d_pens/ 

Приложение № 1

Устройство «горячей» 3D-ручки,

которая имеется в инженерно-техническом классе МАОУ СОШ № 9 г.Холмска

Приложение № 2

Устройство «холодной» 3D-ручки

Приложение № 2

Сравнение характеристик пластика ABS и PLA для 3D-ручки

Приложение № 3

Анкетирование «Что такое 3D-ручка»

Вопросы анкеты:

1. Знаете ли вы, что такое 3D-ручка?
2. Если бы вас пригласили посещать кружок по занятию 3D ручкой, Вы бы посещали его?
3. Было бы вам интересно рисовать 3D-ручкой на уроках? Например, на уроках технологии, ИЗО.

Результаты анкетирования среди 3 – 5 классов

Приняли участие 214 школьников 3 – 5 классов

Дата опроса 11.01.2022г.

Знаете ли вы, что такое 3D-ручка?                                Готовы посещать кружок

Хотят использовать 3D-ручку на уроках технологии и ИЗО

Приложение № 4

Правила безопасного использования 3D-ручкой

1. Подготовка рабочего места. На рабочем месте не должно быть ничего лишнего, что мешало бы производить работу аккуратно, либо что могло бы испортиться при попадании капель горячего пластика.
2. Подключение.

1.  При подключении инструмента поверхность стола, ваши руки и сама ручка должны быть сухими. Не держите поблизости жидкости, проливание которых может привести к короткому замыканию.
2.  Вставьте адаптер питания в розетку и воткните штекер в отверстие разъема питания. Включится желтый светодиод, что означает готовность к работе. В этом режиме нагревательный элемент не активен, ручка находится в ждущем режиме.
3.  Нажатием любой из функциональных кнопок выберите температурный режим в соответствии с видом пластика, который вы хотите использовать – PLA или ABS. Данные виды пластиков имеют разные режимы плавления.
4.  Нажмите кнопку подачи пластиковой нити. Включится индикатор красного цвета, и перо ручки начнет нагреваться. Спустя 30–40 секунд цвет индикатора сменится на зеленый, что означает готовность пера к использованию. Насадка будет нагрета до температуры, отображаемой на дисплее.
5.  Вставьте филамент (пластиковую нить) в отверстие для его загрузки, которое находится в начале ручки. Другой рукой нажмите на кнопку подачи филамента и не отпускайте до окончания загрузки нити, электрический привод самостоятельно затянет нить внутрь и доставит ее до нагревательного элемента. Когда из экструдера появится расплавленный пластик, процесс загрузки закончен.

3. Во время работы следите за тем, чтобы всегда оставался не менее 10 см пластика снаружи ручки. Если весь пластик окажется в ручке, он может там застрять. Изделие придется ремонтировать.

1.  Кнопка управления скорости подачи филамента может регулировать объем подачи пластика в экструдер. При максимальной скорости будет выдавливаться толстый слой нити, при минимальной скорости можно получить очень тонкую нить.
2.  Если ручка не используется более пяти минут, индикатор будет выдавать режим SLEEP.
3.  Для смены материала нужно выгрузить старую нить нажатием кнопки выгрузки и затем заправить новую нить.

4. После рисования нажмите кнопку извлечения пластика и аккуратно, не дёргая извлеките оставшийся пластик из ручки. Если сделать это резко вы можете повредить механизм подачи пластика.
5. Использование. Работать ручкой нужно осторожно, чтобы не получить ожог во время работы, стальной наконечник разогревается до температуры 230 С. Не прикасайтесь к готовому объекту, пока не будете полностью уверены, что он остыл. Не трогайте стержень ручки во время работы или сразу после выключения.
6. Неприятный запах. Если вы почувствовали резкий, неприятный запах, выключите ручку из сети и положите на твердую ровную поверхность до выяснения причин поломки. Ни в коем случае не пытайтесь разобрать инструмент самостоятельно.

Приложение № 5

Композиция у 8 Марта

Приложение № 6

Мастер-класс «Подарок маме на 8 Марта»

Цель: изготовить модель с помощью 3D-ручки.

Задачи мастер-класса:

• познакомить учащихся с возможностями 3D-ручки;
• научить использовать подручные предметы в качестве основы под трафареты;
• развивать творческую фантазию, пространственное мышление, художественный и эстетический интерес познавательную активность,  
• формировать навыки работы в области 3D-моделирования.

Ход мастер-класса:

1.Организационная часть.

Эмоциональный настрой.

Просмотр видеоряда с изображением различных изделий, изготовленных с помощью 3D-ручки.

2.Постановка учебной задачи.

Самоопределение к деятельности.

Создание рисунков в воздухе – новое, необычное хобби для детей и взрослых.

Вам предстоит сделать рисунок 3D-ручкой на плоскости и рисунок в объеме.

При помощи компактного электромотора внутри ручки тонкий, нитевидный пластик протягивается через корпус, нагревается и выталкивается через сопло.

Расплавленный пластик, моментально застывает в воздухе. Давая возможность реализовать свои творческие задумки.

3.Чем полезен наш мастер-класс?

1. 3D-ручка развивает моторику рук, фантазию и воображение.

2. Приучает ребёнка идти до конца – даёт возможность создавать свои игрушки.

3. Появляется интерес совмещать разные материалы при работе с ручкой (железо, дерево, стекло, ткань).

4. Позволяет ребенку показать себя в сфере творчества.

5. 3D-ручка интереснее, чем экран планшета или компьютера.

6. 3D-рисование увлекает не только детей, но и взрослых.

7. Инструктаж по технике безопасности при работе с электроприбором.

4. Самостоятельная работа учащихся

Техника рисования 3D-ручкой.

Порядок выполнения изделия:

1. Подготовив ручку к работе, приступаем наносить разогретый пластик на наш трафарет-восьмерку и следим за тем, чтобы контуры замыкались.
2. Берем заранее приготовленный шар и на одну половину шара наносим зеленым пластиком на одну половину шара имитацию травки.
3. Затем скрепляем восьмерку с зеленой полусферой.
4. После этого разными цветами пластика рисуем цветы и листочки по трафарету и украшаем ими восьмерку.

5. Итог занятия. Рефлексия.

Делаем мини-выставку готовых работ. Ребята сами оценили качество, эстетичность, оригинальность своих изделий. Ребята, на занятии освоили технику изготовления объемной фигуры с помощью 3D ручки. Научились сами делать 3D-модель.