Currículo do Code Jumper: Lições, Lição 15 Redes

Objetivos da lição

Ao fim desta lição, os alunos entenderão o que é uma rede e como os dados são transmitidos por uma rede.

Resultados esperados

Os alunos vão:

• Todos os alunos: ser capazes de afirmar que os dados são transferidos pelas redes por meio de pacotes
• A maioria dos alunos: ser capazes de dar um exemplo das informações que um pacote contém
• Alguns alunos: ser capazes de detalhar as informações que um pacote contém e explicar por que as informações são necessárias

Estrutura do plano de aula

• Objetivos da lição
• Atividade de aula introdutória
• Atividade de extensão da aula
• Padrões e verificação de aprendizagem

Vocabulário principal

• Rede: grupo de computadores ou dispositivos eletrônicos conectados por cabos ou Wi-Fi para compartilhar dados e recursos.
• Pacote: unidade de dados enviada de um computador ou dispositivo para outro pela rede.

Objetivo

Ao fim desta lição, os alunos entenderão como os dados são transmitidos em uma rede usando pacotes.

Materiais

• Carretel grande de barbante ou fio
• Fita
• Fichas de Endereço de Rede (uma ficha para cada dupla de alunos)
• Fichas de Mensagem (uma ficha para cada dupla de alunos)
• Envelopes (um para cada dupla de alunos)
• Clipes de papel largos (um para cada dupla de alunos)

Instrução

1. Organize a sala com mesas nos cantos e uma cadeira no centro da sala. Prenda um pedaço de barbante com fita adesiva em cada carteira de modo que o comprimento do fio seja longo o suficiente para alcançar a cadeira no centro da sala. Você só precisará de uma carteira para cada dupla de alunos.
2. Na Ficha de Endereço de Rede, escreva um número exclusivo para cada dupla de alunos. Os números devem ser facilmente identificáveis pelos alunos. (Por exemplo: 10, 12, 14, 16)
3. Certifique-se de que cada carteira tenha o seguinte:
   1. Um envelope com um único furo no canto
   2. Um clipe de papel
   3. Uma ficha de endereço de rede com um número exclusivo
   4. Uma ficha de mensagem
4. Conforme os alunos entram na sala de aula, dê-lhes as boas-vindas à rede de sua turma de informática e, depois de dividi-los em duplas, atribua uma carteira a cada par.
5. Quando os alunos chegarem à carteira designada, identifique os suprimentos:
   1. Caminho da rede: barbante
   2. Pacotes de dados: envelopes, fichas de endereço e fichas de mensagem
   3. Transmissores de rede: clipes de papel
6. Explique aos alunos que cada uma das carteiras nesta atividade possui um endereço de rede exclusivo encontrado nas fichas e que cada carteira faz parte da rede.
7. Pergunte aos alunos como eles acham que um e-mail enviado de um computador chega a outro. Explique que os dados e as informações viajam por uma enorme rede de fios virtuais que cobrem o mundo até chegar ao computador de destino.
8. Reveja que uma rede é um grupo de dispositivos conectados para compartilhar dados e recursos, assim como sua sala de aula é agora. Cada carteira representa um computador na rede que está conectado com o barbante a um local central, que é o professor no centro.
9. Explique que a aula vai simular uma rede, onde cada mesa representa um computador da rede.
10. Explique que para transmitir dados em uma rede, os dados devem ser divididos em unidades e colocados em recipientes. Uma unidade de dados enviada de um computador ou dispositivo para outro pela rede é chamada de pacote. Diga aos alunos para pensar em um pacote como um envelope e explicar que eles vão transmitir uma unidade de dados pelo caminho da rede.
11. Instrua cada dupla de alunos a colocar sua ficha de endereço de rede sobre a carteira para que os outros vejam.
12. Peça que os alunos escrevam uma mensagem de uma frase na Ficha de Mensagem. O professor pode escolher atribuir um tópico específico sobre o qual escrever.
13. Peça que os alunos coloquem a Ficha de Mensagem em um envelope e prendam o clipe de papel nele usando o furo no canto do envelope. Em seguida, peça que s alunos prendam o clipe de papel ao barbante e aguardem mais instruções.
14. Escolha uma dupla de alunos para começar a enviar uma mensagem. Pegue o barbante para que os alunos possam enviar seus pacotes de dados pelo caminho da rede. A gravidade e a tensão do barbante são usados para que o pacote chegue ao professor. Em seguida, o professor no centro abre o pacote de dados e escolhe o barbante correto para enviar o pacote de dados para o endereço correto.
15. Repita esse processo para cada dupla de alunos, representando o pacote de dados chegando ao destino pretendido.
16. À medida que os alunos recebem seus pacotes de dados, instrua-os a abrir os envelopes, tirar a ficha de mensagem e colocá-la na carteira ao lado de suas próprias fichas.

Encerramento

Peça a cada dupla de alunos que leia a mensagem que recebeu. Em seguida, discuta em grupo o que eles observaram enquanto participavam dessa atividade para ajudá-los a compreender as redes de computadores.

Objetivo

Ao fim desta lição, os alunos entenderão que os pacotes transmitidos por uma rede contêm diferentes tipos de dados.

Materiais

• Carretel grande de barbante ou fio
• Fita
• Fichas de Endereço de Rede (uma ficha para cada dupla de alunos)
• Fichas de Mensagem (quatro fichas para cada dupla de alunos)
• Envelopes (quatro para cada dupla de alunos)
• Clipes de papel largos (quatro para cada dupla de alunos)

Instrução

1. Peça a cada dupla de alunos para escrever ou digitar as letras de uma palavra de quatro letras, usando um pedaço de papel para cada letra. Diga a eles que essas palavras serão divididas em pacotes de dados separados e enviadas a outros grupos de alunos na rede.
2. Exemplos: casa, cola, jogo, bola, pena, fila, tela, rede, lama etc.
3. Explique aos alunos que cada dupla precisa escolher outro grupo de dois alunos para receber o pacote de dados. Peça a cada dupla de alunos que escreva o endereço da dupla receptora em cada um de seus envelopes.
4. Diga aos alunos que cada dupla de alunos começará com uma letra da palavra escolhida. Os alunos colocarão a letra selecionada de sua palavra em um envelope em branco. Os alunos precisarão continuar este processo até que todos os quatro envelopes tenham sido preparados.
5. Peça à dupla inicial de alunos para anexar seu primeiro envelope ao clipe de papel, pendurá-lo em seu pedaço de barbante e empurrá-lo para que deslize em direção ao professor no meio da rede.
6. Depois de receber o primeiro pacote de cada dupla, coloque cada pacote na sequência dos destinatários selecionados e deslize-o para a dupla de alunos receptora.
7. Quando os alunos receberem um pacote, instrua-os a retirá-lo do barbante e a colocá-lo na carteira.
8. Repita esse processo até que cada dupla tenha enviado seus quatro pacotes e recebido quatro outros pacotes de outros alunos por meio do professor.
9. Peça que os alunos abram seus pacotes e coloquem as letras na ordem em que as receberam.
10. Diga a cada dupla de alunos para ler ou tentar ler as letras de sua palavra em voz alta para a turma. Pergunte aos alunos: há algum erro? Observe que algumas letras dos alunos estarão na ordem correta, formando palavras reais, mas é provável que algumas não estejam na ordem certa.
11. Instrua os alunos a trabalharem em duplas para decodificar suas palavras (pacote de dados) em suas carteiras. Depois que todas as duplas tiverem decifrado suas palavras, vá até cada par e peça-lhes que leiam a palavra em voz alta.
12. Discuta os motivos dos erros iniciais nos pacotes de dados que vieram como palavras embaralhadas. Por exemplo, os pacotes não sabem a ordem em que os dados precisam estar quando são transmitidos para o computador selecionado. Portanto, é importante que, ao trabalhar em rede, os dados sejam enviados no formato e na ordem corretos, para que sejam recebidos e interpretados de forma clara pelo destinatário pretendido.

Encerramento

Peça que os alunos expliquem o que é um pacote de dados e pensem em exemplos de quais informações um pacote contém.

Padrões de ciência da computação para os ensinos médio e fundamental da Associação de Professores de Ciência da Computação (CSTA) dos EUA*

• 1B-NI-04: Modelar como as informações são divididas em partes menores, transmitidas como pacotes por meio de vários dispositivos em redes e na Internet e remontadas no destino.

Currículo nacional da Inglaterra**:

Fase principal 1:

• Compreender o que são algoritmos; como são implementados como programas em dispositivos digitais; e que os programas são executados seguindo instruções precisas e inequívocas
• Criar e depurar programas simples
• Usar o raciocínio lógico para prever o comportamento de programas simples
• Usar a tecnologia propositadamente para criar, organizar, armazenar, manipular e recuperar conteúdo digital
• Reconhecer usos comuns de tecnologia da informação fora da escola
• Usar a tecnologia com segurança e respeito, mantendo a privacidade das informações pessoais; identificar onde buscar ajuda e suporte quando tiver dúvidas sobre o conteúdo ou contato na internet ou outras tecnologias online

Fase principal 2:

• Projetar, escrever e depurar programas que atendam a objetivos específicos, incluindo controlar ou simular sistemas físicos; resolver problemas decompondo-os em partes menores
• Usar sequência, seleção e repetição em programas; trabalhar com variáveis e várias formas de entrada e saída
• Usar o raciocínio lógico para explicar como alguns algoritmos simples funcionam e para detectar e corrigir erros em algoritmos
• Usar tecnologias de pesquisa de forma eficaz, apreciar como os resultados são selecionados e classificados e ser criterioso na avaliação de conteúdo digital
• Usar a tecnologia com segurança, respeito e responsabilidade; reconhecer comportamento aceitável/inaceitável; identificar várias maneiras de relatar preocupações sobre conteúdo e contato