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CS T_T偷插電的資訊科學 – 網路的路由與死結

【教 學 活 動 1 】

活動目標：認識網路路由的功能，體驗死結的產生方式，並從活動中學習協同合作。

活動時間：40分鐘

先備知識：無

授課年級：九年級

內容程度：初階

教學活動流程：

【活動：水果的傳遞遊戲】

1. 單向傳遞：

• 數個人圍成一個圓圈，指定其中一人當發號施令者A。開始遊戲前，先指定傳送訊息的方向為順時針或逆時針。
• A對下一個人B說「這是香蕉」, B回應「什麼？」，A回答「香蕉」，B回應「謝謝」。至此完成第一步驟。
• B對C說「這是香蕉」，C回應「什麼？」，B回問A「什麼？」，A回答「香蕉」，B回答「香蕉」，C說「謝謝」，B說「謝謝」。至此完成第二步驟。
• 在過程中有人犯錯，則需全部重來。
• 直到A再次完成「香蕉」的訊息問答後，遊戲即算完成。
• 思考一下，如何能讓遊戲進行得更順利。

2. 雙向傳遞：

• 同單向玩法，改成發號施令者A在開始時對右手邊說「這是香蕉」、對左手邊說「這是蘋果」，同時傳送兩個水果出去。
• 同時傳遞兩個水果時，在進行時將會遇到有一人同時要處理兩個水果的問答。
• 直到A再次完成兩邊的問答，遊戲即算結束
• 思考如何能讓遊戲進行得更順利，像是哪個位置的人比較容易處理訊息，那個位置的人比較複雜且最關鍵。

參考資料：

1. CS T_T偷插電的資訊科學

關鍵字：網路通訊、不插電教學法、偷插電的資訊科學

CS T_T偷插電的資訊科學 – 網路結構

【教 學 活 動 2】

活動目標：認識不同的網路結構，對於訊息傳遞的影響，並從活動中學習協同合作。

活動時間：40分鐘

先備知識：無

授課年級：九年級

內容程度：初階

教學活動流程：

【活動：水果的傳遞遊戲】

1. 每個人擁有同樣的水果牌兩張，以及對應水果牌第一個英文字母的標籤卡一張。
2. 每組至少5人，坐成一圈。
3. 指定其中一人只使用一張水果牌，其餘人使用兩張。
4. 開始遊戲時，將被指定的標籤卡放在自己前面，水果牌則隨機重新分配到每個人的手上（有一個人手上只會有一張水果牌）。
5. 按照以下兩條規則傳遞手上的水果牌

• 一隻手只能拿一張牌
• 只有在旁邊的人手上空著的時候才能傳遞水果牌。（傳遞手上的哪一張牌，可以自由選擇）

6. 遊戲目標是每個人都能拿到與自己標籤對應的所有水果牌。

7. 思考該如何讓遊戲可以順利的進行。

8. 讓每組人數變多，或是改變坐法，看看需要什麼不同的策略。

參考資料：

1. CS T_T偷插電的資訊科學

關鍵字：網路通訊、不插電教學法、偷插電的資訊科學

CS T_T偷插電的資訊科學 – 通訊協定

【教 學 活 動 3】

活動目標：認識網路通訊協定的概念，以及封包的傳遞方式。

活動時間：40分鐘

先備知識：無

授課年級：九年級

內容程度：初階

教學活動流程：

【活動：網路傳遞的模擬】

1. 使用輔助程式

http://163.22.72.196/html5/html5_network_protocols/network_protocols.html

2. 基本玩法：

• 兩人一組，一人為發送者，一人為接收者。
• 發送者會拿到一張隨機的訊息，上面寫有數個字元的英文字母（並非有意義的單字或句子）。
• 第一回合，發送者指定程式中的網路環境為「可靠網路」
• 按照手上的訊息，決定總共需要幾張訊息卡片（每張訊息卡片至多只能輸入５個字元）。
• 編輯訊息卡的內容，按下完成後開始發送程序。
• 訊息卡的傳送過程中，會通過稱為「網路機會」的路由，將決定這張訊息卡會被「順利傳送」、「被迫等待」或是「被丟棄」。
• 發送者傳送完所有訊息卡後，請接收者過來抄寫最後程式接收到的訊息，並試圖拼湊出正確的結果。
• 發送與接收者交換，進行第二回合與第三回合。重新拿取隨機的訊息，分別指定網路環境為「延遲網路」與「不可靠網路」，分別再進行一次遊戲。

3. 進階玩法：

• 指定程式上方「ACK signal」狀態為「ON」，再按基本玩法的流程進行遊戲。
• ACK signal的用途：接收端在接收到訊息卡片後，會回傳一張稱為ACK的確認卡片回去，發送端在接到ACK後，才能再發送下一張訊息卡。
• 訊息卡若在傳送時進入等待區或被丟棄，因為沒有收到ACK確認，在計時一段時間後必須重新傳送一次這張訊息卡。
• ACK的傳送過程中，一樣會通過網路機會路由，若抽到「被迫等待」或是「被丟棄」，則必須重新傳送一次ACK。
• 同樣在三種不同狀態的網路環境中進行遊戲。
• 討論ACK功能存在的意義，與該如何修正能讓過程更為順利。。

4. 進行說明：

在網路上資料是被分割成許多封包來傳送。但是這些封包傳輸時經過的管道不一定一直都是穩定的。個別的封包有時會受損、遺失或不照順序送達。

在這個活動中，每張訊息卡片就被視為一個封包，而在訊息卡片中被輸入的文字就是資料。在遊戲過程中，由於網路狀況的不同，封包也許會不按順序抵達接收端。因此，我們會嘗試在每個封包中加入被稱為「標頭資訊」的內容，讓接收者能藉由安排正確的封包順序，來還原原本的訊息內容。但是，因為每個封包(訊息卡)的大小是有限制的，標頭資訊的多寡會影響每張訊息卡能被放入的資料量，所以發送者必須衡量標頭資訊與內容資訊的平衡點。

參考資料：

1. CS T_T偷插電的資訊科學

關鍵字：網路通訊、不插電教學法、偷插電的資訊科學