Kleitabletten – het verhaal

In een hele oude stad zijn een er een aantal zeer belangrijke gouverneurs. Deze gouverneurs beslissen over hoe de stad wordt bestuurd en nemen zeer belangrijke beslissingen. Zij wonen allemaal verspreid over de stad.

De gouverneurs willen vaak met elkaar communiceren, belangrijke beslissingen neem je niet zomaar. Ze moeten berichten naar elkaar versturen en ontvangen. Gouverneurs worden geïdentificeerd door hun huisnummer en hebben allen toegang tot een aantal boodschappers wiens taak het is om de berichten tussen de gouverneurs te versturen.

 De enige manier waarop de berichten kunnen worden verstuurd is door ze te krassen in grote rechthoekige kleitabletten die de boodschappers meenemen naar de bestemming. De kleitabletten hebben een vaste grootte en er passen maar zes stukjes informatie op. Een stukje informatie bestaat uit één letter of één cijfer. Langere berichten worden vaak verdeeld over meerdere tabletten en omdat ze zo zwaar zijn kan een boodschapper er maar een tegelijk meenemen.

 De boodschappers zijn niet altijd te vertrouwen en leveren niet altijd de tabletten af zoals het zou moeten. Het is zwaar werk dus soms nemen ze extra (lange) pauzes of vergeten hun tablet te brengen en raakt het zoek.

 De gouverneurs moeten een manier vinden om hun communicatie betrouwbaar te maken, ze willen afspraken bedenken die ze allemaal zullen volgen. Door dit te doen weten ze of hun bericht is aangekomen of niet en of de het bericht klopt. De gouverneurs zijn het er al snel over eens dat in ieder geval de naam van de ontvanger en verzender op het tablet staan.

Het is nu de bedoeling om samen met je groep regels te bedenken die de gouverneurs gebruiken om te communiceren…

Waar gaat de opdracht over in het kort.

Computers praten met elkaar over het internet via boodschappen. Maar het internet is niet altijd betrouwbaar en soms raken boodschappen kwijt. Er bestaan bepaalde stukjes informatie die we toe kunnen voegen aan een boodschap om er zeker van te zijn dat ze aankomen. De afspraak om deze afspraak zo te gebruiken heet een protocol.

 Curriculum links

• Wiskunde: het ontwikkelen van logica en redenatie
• Nederlands: communicatie en luistervaardigheid

 Vaardigheden

• Gezamenlijk problemen oplossen
• Logisch nadenken

 Leeftijd

• 9 jaar en ouder

 Materiaal

• Iedere leerling heeft veel lege “tabletten” nodig. (Download hier: kleitabletten.pdf)
• Iedere boodschapper moet een set actiekaarten hebben. (Download hier:  Actiekaarten.pdf)

De activiteit

In deze activiteit gaan de leerlingen na hoe verschillende methodes van communiceren goed werken. Door te kijken naar regels en bestaande procedures krijgen de leerlingen een introductie in communicatieprotocollen. In dit rollenspel testen de leerlingen hun eigen protocol in een onbetrouwbare omgeving net als het pakketgeschakelde netwerk dat internet veelal is via TCP/IP.

Voorbereiding (30 minuten)

1. Verzamel eerst de kaarten. Je moet de actiekaarten (hieronder) uitprinten en uitknippen. Deze vormen de basis van het spel.
2. Kies een aantal boodschappen die de leerlingen moeten gaan versturen. Het is belangrijk dat dit niet Nederlandse zinnen zijn of iets dat makkelijk te onthouden is door zijn structuur. Iets als “1LHC255HD(RLLS” kan prima gebruikt worden of een telefoonnummer (dat niemand kent).
3. Maak kopieen van de “tabletten”. Ieder tablet heeft ruimte voor zes karakters of nummers dus niet de hele boodschap past op één tablet. Je hebt ongeveer dertig karakters nodig per leerling, de hoeveelheid hangt een beetje af van hoe lang je het spel wilt laten duren.
   Let op: de actiekaarten komen in drie vormen: vertraag, niet afleveren en afleveren. De verhouding van deze drie vormen aanpassen geeft de betrouwbaarheid van boodschappen weer. Meer “vertraag” of “niet afleveren” kaarten in het spel levert een minder betrouwbaar netwerk op. Deze kaarten staan voor een computer netwerk of communicatiekanaal.

 Het spel spelen

1. Deel de klas op in tweetallen. Het is van belang dat de koppels apart van elkaar zitten en niet met elkaar kunnen communiceren. Twee klassen zou ideaal zijn, maar allebei aan de andere kant van een klas zal ook moeten gaan.
2. Geef een van het tweetal een boodschap te versturen aan hun partner.
3. Schudt de actiekaarten en kies een boodschapper. Je kan zelf de boodschapper zijn of kies een leerling als je een oneven aantal leerlingen hebt. Bij een hele grote klas heb je misschien wel meerdere boodschappers nodig.
4. De leerlingen met de boodschap schrijven deze nu deels op een tablet (ze hebben maar zes vakjes) en geven dit aan de boodschapper. De tablet moet op zijn minst de naam van de ontvanger bevatten.
5. De boodschapper pakt de bovenste actiekaart en voert de actie uit die op de kaart staat.
6. Herhaal stap vier en vijf voor iedere tablet.

Na een minuut of vijf chaos en frustratie zullen de leerlingen beseffen dat een naam alleen niet genoeg is voor een protocol. Stop het spel en bespreek dit… Wat is het eerste probleem dat ze tegenkomen? Is het de volgorde? Zou het misschien verstandig zijn om een van de zes vakjes te gebruiken voor een volgnummer? Dit betekent dat er minder ruimte is voor de werkelijke data – wat betekent dit voor het aantal tabletten dat we moeten gebruiken?

Na een korte discussie zullen ze misschien nog andere problemen naar voren brengen die ook besproken kunnen worden. Mogelijke problemen zijn een zoekgeraakte tablet of het niet weten of een tablet is aangekomen en dus niet weten of je hem nog een keer moet sturen. Oplossingen die aangedragen zouden kunnen worden zijn ontvangstbevestigingen sturen en wachten tot deze zijn ontvangen voor je een bericht nogmaals verstuurt – dit betekent wel dat de ontvangende leerlingen nu ook lege tabletten moeten hebben voor een bevestiging en ze moeten goed afspreken wat hun zes karakter-antwoorden betekenen voor ze het spel weer beginnen.

Je hebt op zijn minst twee leerlingen nodig voor dit spel, maar we raden aan om er zo veel mogelijk te hebben. Als je een hele grote groep hebt kan je meerdere boodschappers overwegen. En ook nu, bespreek dit met je klas… wat gebeurt er als je meer boodschappers hebt? En wat gebeurt er als je er maar een hebt?

 

Waar gaat dit eigenlijk over?

Op het internet worden data in stukjes gehakt en een pakketjes gestopt voor transport. Maar de kanalen waarin deze pakketjes reizen is niet altijd betrouwbaar. Enkele pakketjes raken beschadigd, raken kwijt of komen niet meer op volgorde binnen. In de kleitablettenopdracht zijn de tabletten de pakketjes en de inhoud is de data. Pakketjes bevatten data en extra informatie over de pakketjes (de header). De grootte van de header-informatie bepaalt hoe veel data er kan worden verstuurd in een pakket. Dus er moet een balans worden gevonden omdat pakketjes niet oneindig groot kunnen zijn.

Leerlingen zullen ontdekken dat ze een beetje data zullen moeten vervangen door informatie over pakketnummer en het totaal aantal pakketjes en of er eerst een pakket wordt gestuurd met informatie over de komende pakketjes. Doordat deze informatie plek inneemt in een pakket zullen er meer pakketjes moeten worden verstuurd. Internet protocollen zoals TCP en UDP hebben deze factoren zo gebalanceerd dat er een betrouwbare en efficiënte data transfer mogelijk is.

Deze activiteit is gebaseerd op een activiteit van het “Computing Science Inside” project (csi.dcs.gla.ac.uk)