Vergleich gamebasierter Motivationskonzepte hinsichtlich ihrer ...

Fachbereich 4: Informatik
Vergleich gamebasierter
Motivationskonzepte hinsichtlich ihrer
Einsetzbarkeit in der
Schulungssoftware für eine
Industrieanlage
Diplomarbeit
Zur Erlangung des Grades eines Diplom-Informatikers
im Studiengang Computervisualistik
vorgelegt von
Dominik Grüntjens
Erstgutachter: Prof. Dr. Stefan Müller
(Institut für Computervisualistik, AG Computergraphik)
Zweitgutachter: Dipl.-Inform. Stefan Rilling
(Institut für Computervisualistik, AG Computergraphik)
Koblenz, im Juli 2009

Erklärung
Ich versichere, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig verfasst und keine anderen
als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.
Mit der Einstellung dieser Arbeit in die Bibliothek bin ich
einverstanden.
Ja Nein
□ □
Der Veröffentlichung dieser Arbeit im Internet stimme ich zu. □ □
Ort, Datum Unterschrift

Institut für Computervisualistik
AG Computergraphik
Prof. Dr. Stefan Müller
Postfach 20 16 02
56 016 Koblenz
Tel.: 0261-287-2727
Fax: 0261-287-2735
E-Mail: stefanm@uni-koblenz.de
Aufgabenstellung für die Diplomarbeit
Dominik Grüntjens
(Matr.-Nr. 203110721)
Thema: Vergleich gamebasierter Motivationskonzepte hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit in der
Schulungssoftware für eine Industrieanlage
Motivation spielt im Bereich des Lernens eine große Rolle. Wird ein Lernender gut motiviert, so fällt
ihm das Lernen leichter und macht unter Umständen auch mehr Spaß. Dieser Umstand kann gezielt
genutzt werden, um das Lernziel in Schulungssoftware effektiver und effizienter zu erreichen.
Computerspiele motivieren ihren Nutzer auf mannigfaltige Weise gezielt und sorgen so dafür, dass er
sich lange und intensiv mit der Software beschäftigt. Dies geschieht durch spezielle Mechanismen
und Konzepte, die bisher nur in Computerspielen eingesetzt werden.
Diese Arbeit soll die Einsetzbarkeit verschiedener Motivationskonzepte in einer Schulungssoftware
für eine Industrieanlage untersuchen und diejenigen Motivationskonzepte finden, die besonders
geeignet sind. Dazu soll zuerst der Begriff der Motivation zunächst aus psychologischer Sicht
erarbeitet werden. Daraufhin sollen ausgewählte Computerspiele auf die in ihnen eingesetzten
Motivationskonzepte hin untersucht werden, um unterschiedliche Konzepte zu identifizieren. Diese
Konzepte sollen nun im Zuge von Prototypen, die einen Teilaspekt der Schulung einer
Industrieanlage umfassen, umgesetzt werden. Jeder Prototyp setzt dabei jeweils ein
Motivationskonzept um. Abschließend wird die Arbeit mit Hilfe umfassender Benutzertests die
umgesetzten Prototypen hinsichtlich ihres Einflusses auf Lerneffizienz und -effektivität evaluieren,
um so die Übertragbarkeit verschiedener Motivationskonzepte aus Computerspielen auf
Schulungssoftware zu untersuchen und festzustellen, welche Konzepte besonders für den Einsatz in
Schulungssoftware für Industrieanlagen geeignet sind.
Schwerpunkte dieser Arbeit sind:
1. Erarbeitung des Begriffs der Motivation aus psychologischer Sicht.
2. Erstellung einer Methodik zur Kategorisierung und Analyse von Motivationskonzepten.
3. Systematische Auswahl und Analyse von Spielen mit herausragenden Motivationskonzepten.
4. Erstellung von Prototypen, welche jeweils ein Motivationskonzept exemplarisch umsetzen.
5. Evaluation der Prototypen anhand geeigneter Kriterien.
6. Demonstration und Dokumentation der Ergebnisse.
Koblenz, den 06.01.2009
- Prof. Dr. Stefan Müller-

Danksagung
Ich möchte mich bei folgenden Personen bedanken, die maßgeblich zum Gelingen dieser Arbeit
beigetragen haben und den Weg dazu bereiteten:
• Herrn Prof. Dr. Müller für die angenehme und konstruktive Betreuung und dafür, dass er
mein Interesse während des Studiums für die verschiedenen Themenbereiche der Computervisualistik
und vor allem der Computergrafik immer weiter vergrößert hat und für sein
stets offenes Ohr für Fragen, Vorschläge und Ideen.
• Stefan Rilling und Ulrich Wechselberger, deren Betreuung dieser Arbeit nicht nur konstruktiv,
zielführend und humorvoll war, sondern auch Spaß gemacht und stets motiviert
hat. Besonders die vielen neuen Impulse und Vorschläge haben diese Arbeit geprägt und
ihre Betreuung hat dafür gesorgt, dass die Erstellung dieser Arbeit in allen Stadien viel
mehr Spaß als Sorge bereitet hat.
• René Hempel für die Unterstützung bei der Evaluation und für all die konstruktiven Anmerkungen
zu den Spielen.
• Meinen Eltern Dorothee und Wolfgang, die in mir das Interesse an vielen Gebieten weckten
und förderten und dies auch weiterhin machen, so auch das an Technik, Computern
und Computerspielen, das mich zu dem Studium der Computervisualistik und schließlich
zu dieser Arbeit brachte. Außerdem haben sie mich stets voll unterstützt und standen
während des Studiums immer hinter mir.
• Meiner Schwester Patricia, die stets interessante Impulse gibt, mich auch mal in völlig andere
Gebiete schauen lässt und der ich dankbar bin für die vielen interessanten Gespräche.
• Meinem Großvater Dr. Anton Doll, der mir viel Wissen, Neugier und wissenschaftliches
Interesse vermacht hat, die Abgabe dieser Diplomarbeit aber leider nicht mehr miterleben
kann. Außerdem prägte er meinen Werdegang maßgeblich durch meinen ersten Computer
(einen 286er mit 12 Mhz), den er mir schenkte, als ich elf Jahre alt war, und so in den folgenden
Jahren mein Interesse an Computern geweckt hat und erste Programmierversuche
ermöglichte.
• Meiner Großmutter Felicitas Doll, deren Herzlichkeit und Verständnis mich nicht nur
während dieser Arbeit begleiteten.
• Fabian Klumb für die langjährige Freundschaft, in der wir uns wohl gegenseitig sehr prägten.
• Stefan Paulus und Jan Wischniowski für die tolle gemeinsame Zeit in Freundschaft in der
Schleusen-WG.
• Marcus Nonn für die viele Ablenkung und Zerstreuung durch die vielen Freizeitaktivitäten
während der Diplomarbeit.
• Nicht zuletzt den Korrektoren, die diese Diplomarbeit geduldig nach Fehlern durchkämmten.
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 7
1.1 Ausgangspunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Motivation dieser Arbeit und verwandte Arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 Motivation 12
2.1 Kontrollüberzeugung, Kausalattribuierung und Selbstwirksamkeit . . . . . . . . . 12
2.2 Intrinsische Motivation und Flow-Erleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3 Computerspiele 16
3.1 Das Spiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2 Computerspieldesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3 Lernen und Computerspiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4 Entstehung von Motivation in Computerspielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4 Untersuchung von Computerspielen 29
4.1 Motivation durch Herausforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2 Analyse von Computerspielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.3 Auswahl von Computerspielen für die Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4 Analyse der ausgewählten Computerspiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.1 Tetris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.2 Armadillo Run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.4.3 Vampire: Bloodlines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.5 Überblick über die Motivationskonzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5 Entwicklung von prototypischen Spielen 45
5.1 Vorgehen bei der Umsetzung der Prototypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2 Überführung von Herausforderungshierarchien in Klassendiagramme . . . . . . . 48
5.3 Spiel 1: SmAshingGnome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.4 Spiel 2: SmArmadilloGnome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.5 Spiel 3: SmAmpire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6 Evaluation 64
6.1 Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.2 Ziele der Evaluation und Aufstellen der Hypothesen . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.3 Auswahl der Evaluationsinstrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.4 Auswahl der Probandengruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.5 Ablauf der Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5

Inhaltsverzeichnis
6.6 Analyse der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7 Zusammenfassung und Diskussion 79
8 Ausblick 82
Abbildungsverzeichnis 84
Tabellenverzeichnis 86
Literaturverzeichnis 87
A Analysebogen für die Analyse von Herausforderungen I
B Fragebögen für die Evaluation IV
6

1Kapitel 1
Einleitung
1.1 Ausgangspunkte
Wer kennt das nicht: Man soll die Bedienung eines neuen technischen Gerätes lernen, für eine
wichtige Klausur büffeln oder für die Schule oder Universität lernen. Als eine lästige Pflicht
empfinden wir das Lernen - als ein Hindernis, etwas, das eben sein muss und deshalb auch
gemacht wird (oder auch nicht). Viel lieber beschäftigen wir uns mit Tätigkeiten, die wir freiwillig
und aus eigenem Antrieb heraus verrichten. Spielerische Handlungen gehören zu solchen
Tätigkeiten. Während der eine sich den ganzen Tag darauf freut, abends in einem Sportverein
seinen Lieblingssport ausüben zu können, sehnt ein anderer sich danach, endlich wieder Poker
oder Skat spielen zu können. Entspannen möchte man im Spiel, die Wirklichkeit ein paar
schöne Stunden lang vergessen und ganz Eintauchen in das Spielerlebnis. Dabei geht von den
Spielen oft eine magische Faszination aus, die uns dazu veranlasst, uns stundenlang mit dem
Spiel zu beschäftigen. Wie entsteht jedoch diese Faszination? Die Ausprägungen des Spiels sind
heutzutage mannigfaltig. Durch die technische Entwicklung unserer Gesellschaft ist fast jeder
in ständiger Berührung mit Computern. Sehr viele dürften auch bereits mit Computerspielen
ihre Erfahrungen gesammelt haben. Immer mehr Menschen beschäftigen sich in ihrer Freizeit
damit, Computerspiele zu spielen, denn auch sie üben die motivierende Faszination auf uns aus,
die uns immer weiterspielen lässt. Da liegt es natürlich nahe, Lerninhalte in Computerspiele
zu verpacken. Aus dem Wunsch, Lernziele und die Faszination des Computerspielens zu vereinen,
sind bereits zahlreiche Produkte entsprungen. Man erhofft sich, durch Lernspiele Inhalte
besser vermitteln zu können, da man davon ausgeht, dass das Medium des Computers an sich
motiviert. Die Ansätze, diese Idee umzusetzen, sind vielfältig: Es gibt Lernspiele, Edutainmentsoftware
und sogar mittlerweile so genannte Serious Games. Gemeinsam ist diesen Produkten,
dass sie zwar große Ähnlichkeiten mit echten Computerspielen besitzen, aber nicht ganz so wie
ein wirkliches Computerspiel funktionieren.
Haben sie damit nicht genau das Ziel, das sie erfüllen wollten, also die Vereinigung von Lerninhalten
und den motivierenden Elementen des Computerspiels, verfehlt? Oft wird angenommen,
man müsse Lerninhalte gezielt vermitteln und dies ginge nur durch bestimmte Technologien.
Diese Annahme lässt aber eine wichtige Tatsache außer Acht: Spielerisches Handeln und die
7

1 Einleitung
Beschäftigung mit Spielen an sich sind schon Tätigkeiten, bei denen viel gelernt werden kann
und auch wird. Die Frage ist also nicht, wie man Lerninhalte so verpacken kann, dass sie wie
ein Spiel aussehen, sondern wie man Spiele konzipiert, die beim Spielen einfach die Lerninhalte
vermitteln. Damit hätte man die motivationale und die Lerninhalte vermittelnde Komponente
vereinigt. Doch um dies zu erreichen sind viele Schritte notwendig. Zunächst muss man verstehen,
wie Motivation beim Menschen überhaupt funktioniert und wie sie besonders in und durch
Spiele und spielerisches Handeln erzeugt wird. Die Tatsache, dass Spiele so motivierend sind,
bedeutet, dass es Konzepte gibt, die diese Motivation hervorrufen. Die Computerspieleindustrie
beschäftigt sich damit, Motivation beim Spieler ganz gezielt zu erzeugen, um so ein besseres,
also wirtschaftlich erfolgreicheres, Produkt veröffentlichen zu können. Würde man also Software
entwickeln, die ein wirkliches Spiel ist und dadurch den Benutzer motivieren, sich mit den
Lerninhalten zu beschäftigen, und zwar, ohne dass ihm ein Lernvorgang bewusst ist, könnte man
die Lerneffizienz und -effektivität erhöhen.
Die Umwelt des Menschen wird zunehmend durch immer komplizierter werdende industrielle
Gerätschaften geprägt. Diese Geräte können nur noch von Experten sinnvoll bedient werden.
Dazu bedarf es oft einer langen und mühsamen Ausbildung. Diese Ausbildung, die Experten in
den Bereichen industrieller Großanlagen ausbilden soll, ist oftmals konzeptlos. Denn anders als
in Schulen ist der Kreis derer, die etwas lernen sollen oder müssen, viel kleiner. Das macht es
schwierig, allgemein gültige Schulungskonzepte zu erstellen, die problemlos anwendbar sind.
Deshalb werden spezielle und individuell zugeschnittene Schulungskonzepte eingesetzt. Diese
Schulungskonzepte haben zweifellos das Ziel, die Lerninhalte effektiv und effizient zu vermitteln.
Dabei wird zunehmend oft unterstützende Software eingesetzt. Diese Software ist oft unzureichend
geeignet, die Lernziele zu vermitteln, da sie oft kompliziert ist und ihrerseits wieder
eine Einarbeitungszeit benötigt.
Einerseits gibt es also das Konzept des Spiels und andererseits das Konzept des Erlernens von
Lernzielen, beispielsweise innerhalb einer Schulung. Diese beiden Konzepte erscheinen zunächst
unvereinbar, vor allem da Arbeit, zu der Lernen in diesem Fall gezählt werden kann, und
Spiel gesellschaftlich klar getrennt sind. Die Frage ist jedoch, ob diese Trennung nicht künstlich
herbeigeführt wurde und vielleicht weniger zielführend ist als angenommen. Ist Schulungssoftware
nicht doch mit Spielkonzepten vereinbar? Diese Arbeit beschäftigt sich mit genau dieser
Fragestellung. Zentral dabei ist die Beantwortung der Frage, wie Motivationskonzepte in Computerspielen
aussehen und wie geeignet die verschiedenen Ansätze zur Übertragung auf eine
Schulungssoftware für eine experimentelle Industrieanlage sind. Um diese Frage bearbeiten zu
können, muss man Themenbereiche der Psychologie und der Pädagogik in der Betrachtung berücksichtigen.
Wie funktioniert Motivation? Kann man sie gezielt erzeugen? Und wie steht es
um das Lernen mit Software? Das sind Fragen, die zweifelsohne geklärt werden müssen, bevor
man die zentrale Frage, welche Motivationskonzepte in Computerspielen eingesetzt werden und
wie die Übertragbarkeit auf eine Schulungssoftware zu bewerten ist.
8

1 Einleitung
Abbildung 1.1: Die SmA - Smart Automation Anlage der Siemens AG in Nürnberg.
In der vorliegenden Arbeit sollen Prototypen entwickelt werden, die Motivationskonzepte aus
Computerspielen einsetzen. Dazu sollen sie formal aus Untersuchungen von Computerspielen,
die hinsichtlich ihrer Motivationskonzepte betrachtet worden sind, hergeleitet werden. Um diese
Untersuchungen zu erstellen, muß ein Vorgehen entwickelt werden, Computerspiele formal
hinsichtlich ihrer Motivationskonzepte zu untersuchen. Mit Hilfe einer vorliegenden, virtualisierten
Version einer experimentellen Industrieanlage der Siemens AG sollen drei verschiedene
Schulungsspiele erstellt werden, die jeweils die selben Schulungsziele für eine experimentelle
Industrieanlage der Siemens AG umsetzen. Für diese Umsetzungen soll eine formale Methode
entwickelt werden, die die Übertragung von Motivationskonzepten in softwaretechnische Konzepte
erlaubt. Durch einen Benutzertest soll schließlich herausgefunden werden, welche formal
hergeleiteten Motivationskonzepte besonders gut in einem Schulungsspiel funktionieren. Bei der
Anlage, die im Mittelpunkt dieser Spiele steht, handelt es sich um die Smart Automation Anlage
9

1 Einleitung
der Siemens AG. Diese Anlage befindet sich in Nürnberg und dient der experimentellen Erforschung
von Anlagenkomponenten. Dabei bildet sie eine komplette Industriestraße inklusive
Lager, Abfüllstation, Förderband und Prüfstationen in kleinerem Maßstab ab. Um diese Anlage
bedienen zu können, müssen die Mitarbeiter zunächst eine Schulung absolvieren, bei der sie die
Bedienung der Anlage erlernen.
1.2 Motivation dieser Arbeit und verwandte Arbeiten
Die Frage, inwieweit spielerische, vor allem computerspielerische, Konzepte in Produktivsoftware
eingesetzt werden können, beschäftigt die Forschung immer mehr. Die Trennung zwischen
Spiel und Arbeit wird immer häufiger in Frage gestellt. Bei der Übertragung von Computerspielkonzepten
auf andere Software wird das Augenmerk jedoch oft auf technische Aspekte
gelegt. Pädagogische oder psychologische Konzepte, die in Computerspielen zum Einsatz kommen,
werden weniger auf ihre Übertragbarkeit untersucht. Dies sind aber zwei Gebiete, auf
denen Computerspiele ihren Nutzern viel bieten. Das geschieht sogar oft dann, wenn sie gar
nicht wissentlich implementiert worden sind. Ein Computerspiel muss seinen Nutzer, also den
Spieler, motivieren. Macht ein Spiel keinen Spaß, gibt es keinen Grund, es zu spielen, da das
Ziel des Spiels eine erfüllende Freizeitbeschäftigung ist. Aktuelle Computerspiele werden sowohl
in technischer als auch in motivationaler Hinsicht entwickelt. Es geht darum, den Spieler
an den Bildschirm zu fesseln. An der Optimierung der Erzeugung von Spielspaß arbeitet die
Computerspieleindustrie aus Eigeninteresse: Motiviert ein Spiel nicht, verkauft es sich schlechter.
Aus diesem Grund beschäftigt sich das Gebiet des Gamedesigns ausführlich damit, wie ein
möglichst gutes Spiel entwickelt werden kann. Zu diesem Thema existieren auch bereits eigene
Internetseiten (beispielsweise www.gamasutra.com), die verschiedene Studien und Paper
zum Thema Computerspieldesign sammeln und zur Verfügung stellen (zum Beispiel [Juu09]
oder [Hon]). Aber auch ganze Bücher werden über das Thema veröffentlicht (beispielsweise
[AR07]).
Doch wie steht es um die Übertragbarkeit von spielerischen Konzepten auf Produktivsoftware?
Mit der Einsetzbarkeit des Mediums Computerspiel zum Erreichen von Lernzielen beschäftigen
sich viele Forschungsarbeiten. Zunächst muss die Frage betrachtet werden, warum Arbeit
und Spiel überhaupt so scharf getrennt sind. Wenn Spiel Motivation schafft, kann diese Motivation
nicht auch für Lernzwecke verwendet werden? Ist jemand, der eine Aufgabe zu erledigen
hat, motiviert, wird er die Aufgabe effektiv und effizient erledigen - oder Lerninhalte eben
sinnvoll erlernen. Aber darüber hinaus wird er sich in Eigeninitiative mit dem Werkzeug zur
Aufgabenbewältigung, also der Software, beschäftigen. Sind also Konzepte, die in Computerspielen
verwendet werden, geeignet, Motivation in Produktivsoftware zu erzeugen? Auch mit
dieser Frage beschäftigt sich die aktuelle Forschung (beispielsweise [RSL + 05] oder [Wec09]).
Oft werden verschiedene Medien an sich betrachtet und hinsichtlich ihrer Mögichkeit, Lerninhalte
zu vermitteln, analysiert (siehe [Wei06]). Das Lernpotentiel von Computerspielen wurde
beispielsweise in [Mos07] anhand des Computerspiels „Civilization IV“ beschrieben. In diesem
Spiel werden Informationen über historische Ereignisse während des Spielens vermittelt.
Und es existieren sogar Arbeiten, die sich explizit mit dem Thema Motivation in Computerspie-
10

1 Einleitung
len beschäftigen wie beispielsweise [Böt05] oder [Med05]. Diese Forschungsziele lassen sich
in einem Punkt vereinen: Sie verfolgen alle das Ziel, Wissensvermittlung effektiv und effizient
zu gestalten. Das bedeutet, sie soll möglichst sinnvoll verpackt werden. Sinnvoll bedeutet hier,
dass der Lernende unter Umständen gar nicht bemerkt, dass er lernt, sondern denkt, er würde
spielen, dabei jedoch auch etwas lernt. Viele Forschungsarbeiten erforschen das Phänomen des
Spiels und legen ihr Augenmerk dabei darauf, das Lernen während des Computerspielens zu
beleuchten (beispielsweise [Wec09] und [Fab00]).
Muss ein Lernender die Bedienung einer komplexen Industrieanlage erlernen und soll das durch
eine geeignete Lernsoftware geschehen, sollte diese Schulungssoftware effektiv zum Lernziel
führen. Das heißt, der Lernende wird nach möglichst kurzer Zeit ein möglichst gutes Lernergebnis
erzielt haben. Gerade hier kann eine gute Motivation des Lernenden viel bewirken. Beschäftigt
er sich nämlich gerne mit der Software, wird er mehr lernen können. Zum einen wird
er sich nämlich über seine Pflichten hinaus mit der Thematik beschäftigen, indem er beispielsweise
mit der Software spielerisch experimentiert. Zum anderen reduziert eine zielgerichtete
Schulungssoftware auch die Kosten der Ausbildung von Experten dadurch, dass mehrere Personen
gleichzeitig geschult werden können und höchstens einen Instrukteur benötigen. Wenn
darüberhinaus Werkzeuge zur einfachen Erstellung solcher Spiele entwickelt werden, sinkt der
Aufwand für die Erstellung eines Schulungsspiels erheblich. Besitzt die Software die Qualitäten,
die moderne Computerspiele besitzen, wird ein Instrukteur vielleicht nur noch für den
ersten Einstieg benötigt. Die Schulungssoftware wird dann nämlich eigenständig durch Motivationskonzepte
und durchdachte Konzepte, wie sie auch in Computerspielen vorkommen, den
Lernenden im Lernprozess sinnvoll führen und unterstützen.
11

2Kapitel 2
Motivation
Um Computerspiele formal hinsichtlich ihrer Motivationskonzepte untersuchen zu können, muss
zunächst ein geeignetes Modell zur Beschreibung von Motivation gefunden werden. Dieses Modell
kann dann als Ausgangspunkt für die Entwicklung einer Methodik zur Untersuchung von
Computerspielen verwendet werden. Es muss besonders gut auf Spiele und im Besonderen auf
Computerspiele zutreffen. Mit Hilfe dieses Modells können schließlich auch Konzepte für Schulungsspiele
entwickelt werden.
2.1 Kontrollüberzeugung, Kausalattribuierung und Selbstwirksamkeit
Ein wichtiger Aspekt der Motivation ist die Ursächlichkeit eines Ereignisses. Kontrollüberzeugung
gibt das Maß an, in dem jemand glaubt, sein Verhalten habe zu einem Ergebnis geführt.
Es gibt sowohl die internale als auch die externale Kontrollüberzeugung. Eine internale Kontrollüberzeugung
liegt dann vor, wenn jemand sein eigenes Verhalten für das Auftreten eines
positiven oder negativen Ereignisses verantwortlich macht. Umgekehrt liegt eine externale Kontrollüberzeugung
vor, wenn ein Ereignis als unabhängig vom eigenen Verhalten wahrgenommen
wird. Die Kontrollüberzeugung bezieht sich dabei auf die Wahrnehmung eines Individuums.
Es spielt also keine Rolle, inwieweit die Einschätzung des Individuums, wie viel sein eigenes
Verhalten mit einem Ereignis zu tun hat, tatsächlich zutrifft.
Eng verzahnt mit der Kontrollüberzeugung ist die Kausalattribuierung. Sie beschreibt den Vorgang
des Ursachenzuschreibens von beobachteten Ereignissen hinsichtlich des eigenen oder eines
fremden Verhaltens. Es wird also versucht, Ereignisse durch Verhalten von Individuen zu
erklären und zukünftige Ereignisse so vorhersehbar zu machen. Auch hier existiert eine internale
und externale Möglichkeit. Sieht ein Individuum die Ursache eines Ereignisses bei sich
selbst, so liegt eine internale Kausalattribuierung vor. Andererseits liegt eine externale Kausalattribuierung
vor, wenn jemand die Ursache eines Ereignisses in einem anderen Individuum
sieht. Der Mensch neigt bei erfolgreichen Ereignissen zu einer internalen Kausalattribuierung,
während bei Misserfolg oft eine externale Kausalattribuierung vorgenommen wird. Das bedeutet,
dass Menschen die Ursache von Erfolg oft in sich selbst sehen, während sie Misserfolg
12

2 Motivation
durch Ursachen, die in ihrer Umwelt liegen, erklären. Dies kann als Schutzvorgang des eigenen
Selbstwertgefühls gesehen werden. Es existieren mehrere Kausaldimensionen. Eine Kausaldimension
ist die Lokalitätsdimension, deren Pole „internale Kausalattribuierung” und „externale
Kausalattribuierung” sind. Daneben gibt es noch die Stabilitätsdimension. Ihre Pole sind „stabil”
und „variabel” und sie ist vor allem bei der Bildung zukünftiger Erwartungen von Bedeutung.
Schätzt man eine Ursache als stabil ein, so geht man davon aus, dass sie in Zukunft auch zu dem
selben Ereignis führen wird. Bei einer variablen Ursache, beispielsweise Zufall, geht man davon
aus, dass die Ursache in Zukunft nicht immer zu dem selben Ergebnis führen wird. Eine weitere
Attributionsdimension ist die Kontrollierbarkeitsdimension mit den Polen „kontrollierbar” und
„unkontrollierbar”. Diese drei Dimensionen spielen bei der Einschätzung von Ursachen eine
große Rolle.
Ein weiterer wichtiger Begriff ist die Selbstwirksamkeit, die die Erwartung beschreibt, die ein
Individuum besitzt, aufgrund der eigenen Kompetenz Erfolg zu erzielen. Geht ein Mensch davon
aus, eine komplexe Handlung erfolgreich ausführen zu können aufgrund seiner eigenen Kompetenz,
ist die Selbstwirksamkeitserwartung dieses Menschen hoch. Umgekehrt ist sie bei jemandem
niedrig, der davon ausgeht, dass er auch einfache Handlungen nicht aufgrund der eigenen
Kompetenz ausführen kann. Die Selbstwirksamkeitserwartung kann bei Erfolg steigen, denn ein
Individuum, das zu Erfolg gelangt ist, wird seine Kompetenz höher einschätzen. Dadurch wird
es sich eher zutrauen, auch schwierige Aufgaben zu bewältigen. Doch nicht nur der Erfolg des
eigenen Handelns kann die Selbstwirksamkeitserwartung festlegen. Auch die Beobachtung von
Modellen kann dafür verantwortlich sein. Wenn jemand, dessen Fähigkeiten man als ähnlich
zu den eigenen einschätzt, eine Aufgabe bewältigt, so wird man erwarten, diese Aufgabe selbst
ebenfalls erledigen zu können. Weiterhin spielt soziale Unterstützung eine Rolle bei der Einschätzung
der Selbstwirksamkeit. Wird einem Menschen die Bewältigung einer Situation von
anderen zugetraut, wird er eher davon ausgehen, die Situation auch wirklich bewältigen zu können.
Weiterhin wird er sich in dieser Situation auch mehr anstrengen. Wird jedoch jemand unrealistisch
gefordert, wird er im Falle des dann sehr wahrscheinlichen Misserfolges demotiviert.
Aber auch physiologische Reaktionen spielen eine Rolle. In schwierigen Situationen reagiert
der Körper durch Erhöhung der Herzfrequenz, Schweißausbruch, Zittern und andere Symptome
wie beispielsweise Schauern oder Übelkeit. Diese Symptome werden durch ein Individuum oft
als Schwäche interpretiert, was die eigene Selbstwirksamkeitserwartung senkt.
2.2 Intrinsische Motivation und Flow-Erleben
„Wenn wir mehr darüber erfahren, warum Aktivitäten in sich selber befriedigend sein können,
gewinnen wir Hinweise auf eine Motivationsform, welche zu einer äußerst wichtigen Kraftquelle
der Menschheit werden könnte“ ([Csi08], S. 19). Diesen Wunsch, intrinsische Motivation zu
verstehen, formulierte Mihaly Csikszentmihalyi 1975 als Ausgangsposition eines neuen Modells
intrinsischer Motivation. Dabei stimmt er nicht mit der Auffassung überein, dass Menschen sich
nur durch extrinsische Belohnungen motivieren lassen. Diese extrinsischen Belohnungen sind
zumeist Geld oder Status und durch sie werden Menschen zu einem gewünschten, vorhersehbaren
Verhalten gebracht, „aber es gibt gute Gründe für die Annahme, daß das Anstreben materi-
13

2 Motivation
eller Güter großenteils eine Motivation ist, welche wir im Zuge unserer kulturellen Sozialisation
lernen“ ([Csi08], S. 20). Aus dem Fokus auf extrinsische Belohnungen geht das Empfinden einer
strikten Trennung zwischen Arbeit und Freizeit hervor. Dabei ist diese Trennung und die Verlegung
auf rein extrinsische Motivation als Anreiz, etwas zu tun, kritisch zu betrachten, denn so
wird nicht mehr die Freude an einer Aktivität an sich geschätzt, sondern die Aktivität nur noch
an der extrinsischen Belohnung gemessen. Im Folgenden bricht Csikszentmihalyi die Trennung
zwischen Arbeit und Freizeit auf: „Wir glaubten, daß wir durch das Studium spielerischer Tätigkeiten
herausfinden könnten, wie auch Arbeitstätigkeiten erfreulich gestaltet werden können“
([Csi08], S. 23f). Die Grundannahme, dass eine Trennung zwischen Freizeit und Arbeit künstlich
ist und verhindert, dass Arbeit auch durch intrinsische Faktoren eine Befriedigung bei den
Arbeitenden hervorrufen kann, bekräftigt die Betrachtung von Spielen als motivierende Möglichkeit,
produktiv tätig zu werden. Dadurch stellt die mit dieser Grundannahme entwickelte
Theorie des Flow-Erlebens einen passenden Ausgangspunkt hinsichtlich der für diese Arbeit
interessanten Motivationsart dar.
Das Flow-Erleben kann durch verschiedene Anzeichen umschrieben werden. Dabei ist das deutlichste
Anzeichen für Flow-Erleben das Verschmelzen von Handlung und Bewusstsein. Dies
bedeutet, dass ein Mensch in einem Flow-Zustand sich zwar seiner Handlungen bewusst ist,
nicht aber seiner selbst. Der Flow-Zustand wird unterbrochen, sobald einem die aktuelle Aktivität
ins Bewusstsein gelangt. Er kann nur dann erreicht werden, wenn die Tätigkeit eine angemessene
Herausforderung darstellt. Hier liegt auch der Grund dafür, dass das Flow-Erleben
bei Aktivitäten mit klar festgelegten Handlungsregeln auftritt, zum Beispiel bei Spielen, Ritualen
oder beim Tanz. Des Weiteren dürfen keine Störstimuli für den Handelnden wahrnehmbar
sein, wenn Flow-Erleben ermöglicht werden soll. Eine Person, die sich im Flow-Erleben befindet,
hat des Weiteren ihre Handlungen und ihre Umwelt unter Kontrolle. Das bedeutet, dass
die Person sich keinerlei Gedanken darüber macht, die Kontrolle zu verlieren. Außerdem ist für
den Flow-Zustand wichtig, dass zusammenhängende und eindeutige Handlungsanforderungen
auftreten und eindeutige Rückmeldungen über die Tätigkeit gegeben werden. Das heißt, es ist
völlig klar, „was „gut“ und was „schlecht“ ist. Ziele und Mittel sind logisch geordnet“ ([Csi08],
S. 71). Rückmeldungen werden allerdings nicht bewusst ausgewertet, sondern das, was man tut,
geschieht automatisch. Ein letztes Merkmal des Flow-Zustandes ist sein „autotelisches Wesen“.
Dies bedeutet, dass keine äußere Belohnung für das Auftreten des Flow-Zustandes nötig ist. Der
Reiz der Tätigkeit liegt also in ihr selbst. Wichtig, um überhaupt in den Zustand des Flows zu
geraten, sind also eine internale Kontrollüberzeugung, eine internale Kausalattribuierung und
eine angemessene Selbstwirksamkeitserwartung.
„Im Fall von Spielen definieren die Regeln die relevanten Stimuli und schließen alles andere
als irrelevant aus“ ([Csi08], S. 65). Dabei kommen allerdings noch motivierende Elemente
aus der Struktur des Spieles dazu wie beispielsweise Wettbewerb oder die Möglichkeit zu verlieren.
Werden materielle Anreize eingebracht wie beispielsweise die Möglichkeit bei einem
Spiel Geld zu gewinnen, ist die Wahrscheinlichkeit, in den Flow-Zustand zu gelangen, einerseits
höher, andererseits jedoch ist auch die Gefahr eines Abbruchs des Flow-Zustandes durch die
Angst vor dem Verlieren erhöht. Beim Spiel kann auch das Selbst vergessen werden, es kann
also Selbstvergessenheit auftreten. Dabei wird das Selbst als das Element betrachtet, das eigene
Handlungen mit denen von anderen Personen vereinbart. Diese Verhandlungen sind aber beim
14

2 Motivation
Spiel nicht nötig, da die Handlungsmöglichkeiten durch das Spiel selbst mit Hilfe der Regeln
festgelegt werden. Somit ergibt sich normalerweise kein Verhandlungsbedarf über Handlungsmöglichkeiten,
es sei denn, es treten Diskussionen über Regeln des Spiels auf. Dabei bedeutet
Selbstvergessenheit allerdings nicht, dass man seinen Körper vergisst, sondern, dass zwischen
Stimulus und Reaktion nicht, wie sonst üblich und erlernt, das Selbst-Konstrukt eingeschoben
wird.
Der Flow-Zustand stellt also einen Zustand sehr hoher intrinsischer Motivation dar und beschreibt
damit die in Computerspielen mögliche Motivation sehr gut. In der Tat werden Computerspiele
aufgrund intrinsischer Motivation, also freiwillig, gespielt. Diese Art der Motivation
stellt für das Lernen eine begünstigende Komponente dar. Wird ein kognitiv-motivationales
Prozessmodell wie in [ERVB05] des Lernens zu Grunde gelegt, das annimmt, dass die Lernleistung
von der Dauer der Lernphase, der Art und Qualität der ausgeführten Lernaktivitäten
und dem Funktionszustand der Person beim Lernen beeinflusst wird, werden diese Merkmale
durch die Motivation, mit der ein Lernender eine Lernphase beginnt, beeinflusst. Dabei beeinflusst
das Flow-Erleben das dritte Merkmal, den Funktionszustand einer Person, offenbar positiv
wie Engeser, Rheinberg, Vollmeyer und Bischoff in [ERVB05] feststellten. Weiterhin wurde in
[ERVB05] eine unmittelbare Verknüpfung von Flow-Erleben und Vorhersagbarkeit von Lernleistung
festgestellt.
Somit stellt der Flow-Zustand eine intrinsische Motivation dar, die in einer Spielsituation besonders
gut zu erreichen ist. Außerdem nimmt sie positiven Einfluss auf die Lernleistung. Damit
stellt der Flow-Zustand eine wünschenswerte Art der Motivation für eine Lernsituation dar. Deshalb
wird im Folgenden die Möglichkeit des Erreichens dieses Zustandes als Ziel einer Schulungssoftware
und damit auch der zu entwickelnden Prototypen formuliert.
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3Kapitel 3
Computerspiele
Nun werden für diese Arbeiten wichtige Eigenschaften und Möglichkeiten von Computerspielen
beschrieben. Dafür werden zunächst herkömmliche Spiele betrachtet und erklärt, welche Eigenschaften
ein Spiel besitzt und was spielerisches Handeln überhaupt ausmacht. Danach werden
Computerspiele als besondere Art von Spielen näher beleuchtet mit Hilfe von Ansätzen und Modellen,
die im professionellen Computerspieldesign angewendet werden. Die Lernmöglichkeiten
von Computerspielen werden im Folgenden diskutiert. Abschließend wird die Entstehung von
Motivation in Computerspielen betrachtet. Die so herausgearbeiteten Punkte können dann einer
formalen Untersuchung von Computerspielen zu Grunde gelegt werden.
3.1 Das Spiel
Um die Funktionsweise und letztlich damit auch die Motivationskonzepte von Spielen zu verstehen,
ist es sinnvoll, zunächst das Spiel allgemein zu betrachten. Seit Jahrtausenden spielen
Menschen und die Gründe, zu spielen, sind vielfältig: Spiel dient dem Zeitvertreib, aber auch der
Verbesserung kognitiver oder physischer Eigenschaften. Es trainiert das Können des Menschen
und begleitet Kinder während des Wachstums stets als Vorbereitung auf das Erwachsenenleben.
Doch was veranlasst Menschen dazu, sich freiwillig mit anstrengenden Aufgaben zu beschäftigen,
selbst gesteckte Ziele zu verfolgen, die aber scheinbar keinen pragmatischen Nutzen zu
haben scheinen? Es ist zunächst sinnvoll, zu definieren, was Spiel überhaupt ist.
Der niederländische Kulturanthropologe Johan Huizinga definiert Spiel als eine freiwillige Handlung
oder Beschäftigung, die innerhalb gewisser festgesetzter Grenzen von Zeit und Raum nach
freiwillig angenommenen, aber unbedingt bindenden Regeln verrichtet wird, ihr Ziel in sich selber
hat und begleitet wird von einem Gefühl der Spannung und Freude und einem Bewusstsein
des “Andersseins” als das “gewöhnliche Leben”. (vergleiche [Hui94]). Wichtig erscheint hier
vor allem, dass das Spiel gefühlsmäßig nicht zum gewöhnlichen Leben gehört, sondern eine eigene
Domäne bildet. Des Weiteren wird herausgestellt, dass ein Spiel ein Ziel hat, und zwar ein
solches, das im Spiel selbst liegt. Es gilt beim Spielen also nicht, Ziele, die außerhalb des Spiels
liegen, zu erreichen. Damit ist jedoch nicht gemeint, dass ein Spiel nicht ein Lernziel erreichen
16

3 Computerspiele
können darf, sondern, dass ein Spiel Aufgaben beinhaltet, die erfüllt werden müssen. Diese Erfüllung
stellt ein Ziel dar. Und schließlich werden Regeln als wichtiges Element herausgestellt.
Regeln werden von den Spielenden freiwillig angenommen, binden aber innerhalb des Spiels
zwingend. Das bedeutet, dass jemand, der sich zum Spielen entscheidet, die Regeln des Spiels
freiwillig annimmt und sich nach ihnen verhält, da nur so das Spiel zustande kommen kann.
Der Spielende muss so beispielsweise Regeln für die Überwindung von Hindernissen, die ihn
auf dem Weg zur Problemlösung behindern, akzeptieren. Er kann nicht das Hindernis umgehen
wie er möchte. Die Durchsetzung dieser Regeln obliegt einem Schiedsrichter oder allen an dem
Spiel Beteiligten.
Spielen stellt allerdings eine breite Klasse menschlichen Verhaltens dar. Dies macht das Finden
einer adäquaten Definition sehr schwierig, da die Definition ungültig ist, wenn ein Gegenbeispiel
gefunden werden kann. Man kann allerdings auch akzeptieren, dass eine Definition die
meisten Fälle abdeckt. Aufgrund dieser Annahme entwickeln Ernest Adams und Andrew Rollings
ihre Definition von Spiel: „A game is a type of play activity, conducted in the context of
a pretended reality, in which the participiant(s) try to achieve at least one arbitrary, nontrivial
goal by acting in accordance with rules.” ([AR07], S. 5). Hier wird herausgestellt, dass Spielen
eine Aktivität in einer vorgestellten Realität darstellt. Weiterhin geht es darum, ein nicht triviales
und willkürliches Ziel zu erreichen. Dies geschieht durch Handeln, das in Übereinstimmung
mit Regeln steht. Interessant an dieser Definition ist die Einschränkung, dass die zu erreichenden
Ziele nicht trivial sein sollen. Das bedeutet anders ausgedrückt, dass Herausforderung zum
Spiel gehört. Betrachtet man Spiele, so wird man feststellen, dass es tatsächlich darum geht,
freiwillig angenommene Herausforderungen zu meistern und auch, dass ein Spiel sehr schnell
langweilig wird, wenn die gestellte Aufgabe zu einfach ist. Beide Definitionen stellen also heraus,
dass Spiel sich in einer Domäne befindet, die eine Art eigene, vorgestellte Realität darstellt.
Diese Realität funktioniert, wenn sich alle Beteiligten an Regeln halten, auf die sie sich geeinigt
haben. Diese Regeln werden den Handlungen, die zur Erreichung der gestellten Ziele ausgeführt
werden, zu Grunde gelegt. Damit stellen Adams und Rollings nun die essentiellen Bestandteile
eines Spiels auf:
• Spielerische Unterhaltung: Während es Medien wie Fernsehen oder Bücher gibt, die den
Menschen unterhalten, unterhält der Mensch sich beim Spiel selbst.
• Das Spiel ist nicht statisch: Der Spieler trifft Entscheidungen, die Auswirkungen haben.
Somit können also bei jedem Spieldurchlauf andere Entscheidungen getroffen werden
oder andere, unvorhergesehene Ereignisse eintreten.
• Vorstellung einer Realität: Beim Spiel erstellen alle Spieler die Realität des Spiels in ihrem
Geist. Dies kann man sich als einen magischen Kreis vorstellen: Außerhalb des magischen
Kreises existiert die reale Welt mit ihren Konzepten, Situationen und Ereignissen.
Innerhalb des magischen Kreises jedoch gelten die Spielkonzepte, Spielsituationen und
Spielereignisse. Innerhalb des magischen Kreises können auch Dinge vorgestellt werden,
die in der wirklichen Realität nicht existieren. Die vorgestellte Realität kann aber durchaus
mit der tatsächlichen Realität in Interaktion treten: Beim Fußballspiel geht es darum,
einen Ball in ein Netz zu schießen. Hier betreffen die Spielregeln also auch die wirkliche
Realität. Ohne die Realität des Spiels wäre es jedoch nicht erstrebenswert, einen Ball in
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3 Computerspiele
ein Netz zu befördern. Das macht erst dann Sinn, wenn man damit eine Herausforderung
gemeistert hat.
• Regeln: Sie sind Definitionen und Instruktionen, die Spieler für die Dauer des Spieles
einvernehmlich akzeptieren. Jedes Spiel besitzt Regeln, selbst wenn diese in keinem Regelwerk
niedergeschrieben sind. Dabei legen Regeln die Semiotik des Spiels fest, also
die Beziehung verschiedener Symbole im Spiel. Außerdem legen sie die Aktionen und
Herausforderungen sowie den Spielfortschritt fest. Auch die Ziel- oder oftmals Gewinnbedingung
wird in den Regeln definiert. Und schließlich gibt es Metaregeln - die Regeln
über die Regeln.
• Ein Ziel: Es muss in einem Spiel eines oder mehrere Spielziele geben. Ein Ziel darf nicht
trivial sein, denn ein Spiel muss Herausforderungen beinhalten.
Diese Aspekte, die ein Spiel ausmachen, finden sich in den unterschiedlichsten Formen in völlig
unterschiedlichen Spielen. Fest steht, dass sie in allen Spielen gefunden werden können. Selbst
ein kreatives Spiel hat ein Ziel: Die Kreativität. Somit kann ein Spiel also in die oben genannten
Bestandteile zerlegt werden. Eine Zerlegung erlaubt eine genaue Analyse eines Spieles.Wenn
man die Zielsetzung, die Regeln, den Unterhaltungsfaktor und die erdachte Realität analysiert,
wird man erkennen können, was in einem Spiel Motivation hervorruft.
Carlo Fabricatore stellt die Elemente spielerischen Handelns wie folgt zusammen ([Fab00]):
• Involved activities have neither functionalities nor biological affects, and are engaged for
their own sake.
• Ludic behavior only occurs in a context free from functional pressures.
• Ludic behavior alway implies elements of emotional pleasure.
• Ludic behavior is normally accompainied by exploratory activities.
• Play, together with exploration, implies a learning process to master rules and manipulative
skills.
• Play is always regulated by rules.
• The concepts of „as if” and suspension of disbelief make the context of the game the only
reality important to attribute semantic connotations to things.
Diese Punkte charakterisieren nicht vollständig das spielerische Handeln. Bei dieser Definition
kommen die Elemente der Risikolosigkeit des Spiels sowie des Erkundens im Spiel hinzu.
Außerdem wird betont, dass spielerisches Verhalten nur dann auftreten kann, wenn kein funktionaler
Druck von außen vorliegt. Motivation für spielerisches Handeln ist also intrinsisch. Wird
einer dieser Punkte verletzt, so Fabricatore, handelt es sich bei einer Aktivität nicht mehr um
spielerisches Handeln.
Spiele können Menschen prinzipiell in den Flow-Zustand versetzen, denn sie definieren ihre
Ziele klar (nämlich als Spielziel) und die Ziele liegen im spielerischen Handeln selbst und nicht
außerhalb. Weiterhin vermitteln sie das Gefühl, für Ergebnisse selbst verantwortlich zu sein, rufen
also eine internale Kausalattribuierung hervor. Dies ist selbst bei Glücksspielen der Fall, denn
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3 Computerspiele
das Verhalten in einem Glücksspiel kann statistisch optimiert werden, so dass der Spieler sein
Verhalten anhand erlernter oder errechneter Wahrscheinlichkeiten festlegt und sich somit für die
Ergebnisse verantwortlich fühlt. Problematisch, um in den Flow-Zustand zu gelangen, könnte allerdings
der Schwierigkeitsgrad sein. Ist dieser zu hoch, kann die Selbstwirksamkeitserwartung
sinken und der so entstehende Frust verhindert den Flow. Andererseits könnte auch ein zu einfaches
Spiel negative Auswirkungen haben, denn der Schwierigkeitsgrad soll den Fähigkeiten
des Spielers angemessen sein. Eine Lösung hierfür könnten verschiedene Schwierigkeitsgrade
des Spiels sein. Das Spiel könnte einem erfahreneren Spieler zusätzliche oder komplexere
Regeln zur Verfügung stellen, die den neuen Fähigkeiten entsprechen. Auch neue Herausforderungen,
die das Spiel anbietet, können dazu führen, dass der Schwierigkeitsgrad den Fähigkeiten
des Spielers stets angemessen ist. Viele Gesellschaftsspiele bieten beispielsweise Anfängerund
Expertenregeln an und setzen diesen Vorschlag somit auch rudimentär um. Aber auch im
sportlichen Spiel schlägt sich dies nieder. Ein Anfänger wird nicht gleich in den schwierigsten
Wettkämpfen eingesetzt, sondern beginnt bei den Grundlagen und intensiviert durch Training
seine Fähigkeiten. Um das Spielerlebnis zu intensivieren sollten Faktoren, die den Eintritt in den
Flow-Zustand verhindern, vermieden werden.
3.2 Computerspieldesign
Um Computerspiele besser verstehen zu können, ist es sinnvoll, die Relation zu herkömmlichen
Spielen zu betrachten. Um Computerspiele zu beschreiben, fügt Fabricatore seiner Aufzählung
zum herkömmlichen Spiel noch zwei weitere Punkte hinzu, die charakteristisch für Computerspiele
sind ([Fab00]):
• Videogames always include an interactive virtual playing environment.
• In videogames the player has always to struggle against some kind of opposition.
Computerspiele besitzen also alle oben genannten Eigenschaften von Spielen, aber darüber hinaus
noch eine interaktive Spielwelt sowie ein herausforderndes Widerstandselement. Somit sind
sie als eine Untermenge von Spielen zu verstehen. Es ergibt sich jedoch noch ein weiterer wichtiger
Unterschied zu anderen Spielen: Durch den Einsatz des Computers können Regeln vor
dem Spieler versteckt werden (vergleiche [AR07], S. 18). Das bedeutet, dass der Computer in
der Lage ist, alle Regeln zu verwalten. Der Spieler muss sich nicht mehr um die Regeln kümmern.
Außerdem erschwert der Einsatz eines Computers die Übertretung von Regeln. Dies ist
besonders in Mehrspielerspielen wichtig, bei denen alle Teilnehmer die gleichen Chancen haben
sollen. Aber auch im Einzelspielermodus zerstört Selbstbetrug durch Regelübertretung das
Spielerlebnis.
Der Computerspielemarkt wächst und die Computerspiele entwickeln sich mit einer immensen
Geschwindigkeit weiter. Dabei ist vor allem die technische Entwicklung der Spiele rasant: Die
Spielgrafiken werden immer besser und realitätsnäher, neue Eingabemöglichkeiten werden entwickelt
und etabliert und es werden immer höhere finanzielle Mittel für die Entwicklung eines
Spiels bereitgestellt. Da der finanzielle Druck auf diesem Gebiet sehr hoch ist, kann sich eine
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3 Computerspiele
Computerspielehersteller kaum leisten, ein qualitativ minderwertiges Computerspiel zu entwickeln.
Bereitet ein Spiel keine Freude, wird es auch nicht gekauft werden. Besitzt es jedoch
umgekehrt Möglichkeiten, den Spieler zu motivieren, wird der Absatz des Produktes auf dem
Markt steigen. Es gibt Magazine, Fernsehsendungen, Internetforen und Online-Plattformen, die
sich mit der Qualität von Computerspielen beschäftigen. Dabei versuchen sie durch möglichst
ausgetüftelte Testverfahren festzustellen, ob ein Spiel Spaß macht oder nicht. Meistens wird das
zu testende Spiel dann gespielt und die dabei empfundenen Emotionen des Testers analysiert
und beschrieben. Die Tester sind meist erfahrene Computerspieler, die bei einem Spiel schnell
feststellen können, ob es Freude bereitet oder nicht. Diese Art von Tests gipfelt zumeist in einer
Bewertung des Spiels, die in Unterbereiche aufgeteilt ist. Um jedoch eine schnell verfügbare
Kaufempfehlung abgeben zu können, wird meistens auch eine Gesamtwertung, oftmals in einer
Spielspaßwertung, die in Prozent angegeben wird, erstellt. Um eine möglichst gute Bewertung in
den Medien zu erhalten, werden Computerspiele ganz gezielt darauf ausgelegt, Spaß zu machen.
Dabei werden neue und innovative Technologien eingesetzt, neue Spielideen verwirklicht oder
alte und bewährte Spielkonzepte verfeinert. Die Herangehensweise von Spieleentwicklern, die
moderne Computerspiele entwickeln, gibt Aufschluss darüber, wie ein wirtschaftlich erfolgreiches
und damit auch Spaß bereitendes Spiel erstellt werden kann. Wichtige Aspekte des Game
Designs sollen deshalb nun vorgestellt und betrachtet werden.
Die Schlüsselkomponenten eines Spieles stellen ein wichtiges Element des Game Designs dar.
Adams und Rollings stellen diese wie folgend zusammen (vergleiche [AR07], S43ff):
• Core Mechanis (Kernmechanik): Die Regeln eines Computerspiels müssen in ein implementierbares
mathematisches Modell überführt werden. Das so entstehende Modell ist
jedoch spezifischer als Regeln. Eine Regel könnte beispielsweise besagen, dass „ein Bär
stärker ist als ein Hase”, in dem mathematischen Modell würden zur Repräsentation der
Stärke jedoch Zahlen verwendet. Die Kernmechanik definiert also die Herausforderungen,
die das Spiel an den Spieler stellt und die Aktionen, die dieser ausführen kann. Der
große Unterschied zu konventionellen Spielen ist, dass in Computerspielen die Kernmechanik
vor dem Spieler oder den Spielern verborgen wird, während die Spielenden im
herkömmlichen Spiel die Regeln selbst umsetzen müssen. Die Komplexität der Kernmechanik
eines Computerspiels hängt von dem Grad der Abstraktheit des zu entwickelnden
Spieles ab. Es gibt ein Kontinuum, dessen Extremata Abstraktheit und Gegenständlichkeit
sind. Simulationen sind auf dieser Skala sehr nah an der Gegenständlichkeit angesiedelt,
während abstraktere Spiele wie Tetris oder PacMan eher auf der gegenüberliegenden Seite
anzusiedeln sind.
• User Interface (Benutzerschnittstelle): Die Nutzerschnittstelle spielt bei der Erstellung von
Software immer eine Rolle. Dabei nimmt sie für Computerspiele aber eine noch wichtigere
Position ein als für andere Software. Während Produktivsoftware darauf ausgelegt ist,
möglichst effizient zu sein, ist das bei Spielen nicht der Fall. Die Handlungen des Spielers
sollen nicht so effizient wie möglich sein, denn das Spiel legt ihm ja absichtlich Steine
in Form von Herausforderungen in den Weg. Die Nutzerschnittstelle eines Spiels soll
sowohl unterhalten als auch unterstützen. Die Benutzerschnittstelle vermittelt zwischen
der Kernmechanik des Spieles und dem Spiele. Der Spieler macht Eingaben und kommuniziert
damit mit der Nutzerschnittstelle. Diese übersetzt die Eingaben in Handlungen
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3 Computerspiele
und gibt sie an die Kernmechanik weiter. Die Kernmechanik übermittelt ihrerseits Herausforderungen
an die Nutzerschnittstelle, die sie in Ausgaben umwandelt und diese an
den Spieler übermittelt. Die Handlungen und Herausforderungen machen das Gameplay
aus. Aus dieser zwischen Kernmechanik und Spieler vermittelnden Rolle ergibt sich, dass
die Nutzerschnittstelle auch als eine Darstellungsschicht verstanden werden kann. Es gibt
zwei wichtige Eigenschaften des User Interfaces:
– Interaction Models (Interaktionsmodelle): Sie beschreiben das Verhältnis zwischen
den vom Spieler gedrückten Knöpfen und den resultierenden Handlungen. Die Interaktionsmodelle
legen also fest, wie der Spieler seinen Willen in das Spiel projiziert.
Interaktionsmodelle sind beispielsweise das Multipräsenzmodell oder das avatarbasierte
Modell. Im Multipräsenzmodell kann der Spieler in verschiedenen Teilen des
Spieles handeln, während er im avatarbasierten Modell durch einen einzigen Charakter
repräsentiert wird.
– Perspectives (Perspektiven): Die visuelle Perspektive gibt Kameraposition und -
ausrichtung an. Als Beispiele können first person, third person oder top-down genannt
werden.
Adams und Rollings sehen also zum einen die interne Verwaltung der Regeln, also die Kernmechanik,
als wichtig an und andererseits die Komponente, mit der Spieler und Spiel miteinander
kommunizieren, nämlich die Benutzerschnittstelle. Die Kernmechanik betrifft den Spieleentwickler
und wird vom Computer verwaltet. Sie bleibt dem Spieler also weitgehend verborgen
(sie tritt erst in Erscheinung, wenn der Spieler sich Gedanken über die interne Funktionsweise
des Spieles macht, um beispielsweise seine Spielleistungen zu optimieren). Die Benutzerschnittstelle
bleibt aber in keiner Weise verborgen, denn sie ist dazu da, mit dem Spieler zu
kommunizieren. Aufgrund ihrer Wichtigkeit für ein Computerspiel müssen also Kernmechanik
und Benutzerschnittstelle gleichermaßen gut entwickelt werden.
Nachdem die wichtigen Komponenten eines Computerspiels vorgestellt wurden, ist die Struktur
das nächste wichtige Element, das beleuchtet werden muss. Die Struktur setzt sich wie folgt
zusammen (vergleiche [AR07], S. 47ff):
• Gameplay Modes: Ein Spiel wird einem Spieler selten alle Handlungsmöglichkeiten offen
lassen. Somit wird das Spiel einem Spieler lediglich eine Untermenge aller verfügbaren
Handlungen und Herausforderungen zu einem Zeitpunkt zur Verfügung stellen. Das zu
einem Zeitpunkt verfügbare Gameplay und die unterstützende Benutzerschnittstelle kann
man einen Gameplaymodus nennen. Der Gameplaymodus umfasst also die Herausforderungen,
Handlungen, die Perspektive und das Interaktionsmodell.
• Shell Menus and Screens: Immer wenn der Spieler Einfluss auf die Spielwelt nimmt, befindet
sich das Spiel in einem Gameplaymodus. Es gibt aber auch Momente in einem
Spiel, indem der Spieler nicht direkten Einfluss auf die Spielwelt nimmt, sondern andere
Änderungen vornimmt. Dies geschieht in Menüs. Menüs sind von der Spielwelt ausgenommen
und ihre Nutzung erfolgt meist vor oder nach dem Spielen.
Bei der Spieleentwicklung sind sowohl die Schlüsselkomponenten als auch die Struktur eines
Spieles zu berücksichtigen. Diese sind eng verzahnt: Die Benutzerschnittstelle stellt, wie der
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3 Computerspiele
Name schon andeutet, die Schnittstelle zwischen der Kernmechanik und dem Spieler dar. Herausforderungen
werden in Ausgaben für den Spieler verwandelt, während Eingaben des Spielers
in Handlungen für die Spielmechanik verwandelt werden. Herausforderungen und Handlungen
bilden gemeinsam das Gameplay. Da zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur ein Teil des
Gameplays wichtig ist, besitzt das Spiel verschiedene Gameplaymodi.
Ähnlich wie bei konventionellen Spielen ist es wichtig, Faktoren zu vermeiden, die den Eintritt
in den Flow-Zustand verhindern könnten. Es ist also beispielsweise sinnvoll, den Schwierigkeitsgrad
eines Computerspiels den Fähigkeiten des Spielers anzupassen. Gerade an dieser
Stelle bietet der Computer interessante Möglichkeiten. So kann beispielsweise die Leistung des
Spielers aufgezeichnet und analysiert werden, um zukünftige Herausforderungen anhand dieser
Werte zu generieren. Zielt ein neuer Spieler beispielsweise in einem Spiel schlecht und trifft
Gegner nicht häufig, sollten die Gegner ebenfalls nicht die Fähigkeiten von Meisterschützen aufweisen.
So bleibt das Spiel spannend und ausgewogen. Die Anpassung an die Spielerfähigkeiten
muss aber gar nicht auf diese dynamische und komplexe Weise geschehen. Viele Spiele setzen
ein Ebenen- oder Levelkonzept ein, in dem der Spieler verschiedene Level durchspielen muss,
deren Schwierigkeitsgrad ansteigt. Nachteilig an diesem Vorgehen gegenüber der dynamischen
Anpassung ist jedoch, dass die angenommene Lernkurve des Spielers hier bereits für jeden Spieler
feststeht. Problematisch daran ist jedoch, dass es unterschiedlich erfahrene Spieler gibt. Ein
Spieler, der häufig vergleichbare Spiele spielt, wird ein Spiel mit Levelkonzept vielleicht als zu
einfach empfinden, während ein Computerneuling nicht einmal an die Nutzung von üblichen
Eingabegeräten gewöhnt ist.
Eine angemessene Schwierigkeit ist jedoch essentiell in einem Computerspiel. Ist sie nämlich zu
hoch, wird der Spieler frustriert aufgeben. Ist sie zu niedrig, wird ein Spieler auch keine Freude
empfinden. Dies belegt Jesper Juul in einer Studie, in der er die Rolle von Scheitern in Computerspielen
behandelt und die Frage stellt, ob Spieler es vorziehen, nicht selbst für das Scheitern
verantwortlich zu sein ([Juu09]). Juul setzt hier die Bewertung von Spielprototypen, die er für
diese Studie entwickelte, in das Verhältnis zu der Bewertung der Spiele durch die Spieler. Interessant
ist, dass Spieler sich tendenziell für Erfolg eher verantwortlich fühlten als für Misserfolg.
Erstaunlich ist aber, dass Spieler die Spiele genau dann am höchsten bewerteten, wenn sie sich
für Scheitern selbst verantwortlich fühlten. Es erzeugt, so Juul, also Freude, sich für Scheitern
verantwortlich zu fühlen, obwohl man prinzipiell eigentlich nicht scheitern möchte. So schließt
Juul „if a game being too easy is experienced as the game being shallow and uninteresting, it
means that the role of failure is much more than a contrast to winning - failure pushes the player
into reconsidering strategy, and failure thereby subjectively adds content to the game” ([Juu09]).
Wichtig ist jedoch, dass der Schwierigkeitsgrad eines Computerspiels nicht linear angehoben
wird, sondern innerhalb des Kanals, der den Flow-Zustand bildet, wellenförmig stattfindet, denn
„an irregular increase in difficulty makes the player more likely to experience both failure and
successes” ([Juu09]). Obwohl der Spieler eigentlich nicht scheitern möchte, befriedigt andererseits
ein Gewinnen ohne Scheitern nicht ausreichend. Somit sollte die Festlegung der Schwierigkeit
eines Spiels und der Anpassung der Schwierigkeit an die Fähigkeiten des Spielers ein
wichtiges Thema bei der Erstellung eines Spiels sein.
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3.3 Lernen und Computerspiele
3 Computerspiele
Bringt man Lernziele und Computerspiele in Verbindung, denken viele zunächst an Lernspiele.
Der Wunsch, Lernen und Computerspiele zu verbinden, hat in den letzten Jahren zu vielen
unterschiedlichen Ausprägungen geführt. Eine Kategorisierung nach Spielform, das heißt hier
„Verspieltheit”, erscheint an dieser Stelle als sinnvoll. Dies führt zu einer Kategorisierung in
kommerzielle Spiele (Commercial off-the-shelf Games), Educational Games und Serious Games
(vergleiche [Wec09]). All diesen Ausprägungen ist gemein, dass es sich nicht um wirkliche
Computerspiele handelt, sondern eher um Software, die Aspekte von Computerspielen benutzen.
Somit ist der Begriff „gamebased learning” hier eher angebracht als von Lernspielen zu
reden.
Statt Software zu erstellen, die nicht als vollständiges Spiel angesehen werden kann, könnte ein
anderer Ansatz verfolgt werden. Dieser Ansatz geht davon aus, dass man beim Spielen immer
lernt und diesen Umstand ausnutzen kann. Diesem Ansatz liegt die Beobachtung eines interaktiven
Kreislaufes während des Computerspielens zugrunde. Dieser Kreislauf wird während des
Spielens ständig durchlaufen (vergleiche [Fab00]). Darin sammelt der Spieler zunächst Informationen,
analysiert diese, trifft Entscheidungen und interagiert schließlich mit der Spielwelt.
Während dieser Zyklus durchlaufen wird, lernt der Spieler aber automatisch.
• Informationssammlung: In dieser Phase sammelt der Spieler Informationen über die Spielwelt.
Die Schwierigkeit, an eine Information zu gelangen, kann variieren. So kann das
Spiel als eine Herausforderung an den Spieler die Informationen verstecken. Das Suchen
und Finden ist in diesem Fall dann eine Aufgabe, die der Spieler lösen muss, um zu einem
Ziel zu gelangen. Für gewöhnlich sucht der Spieler die Spielwelt nach den Informationen
ab und muss unter Umständen wiederum Herausforderungen überwinden, um an Informationen
für spätere Aufgaben zu gelangen. In dieser Phase entwickelt der Spieler seine
Fähigkeit der Einsicht, seine visuell-räumliche Wahrnehmung, das strategische Denkvermögen
sowie seine Fähigkeit, Dinge logisch zu begründen, weiter. Diese Fähigkeiten beziehen
sich nicht ausschließlich auf den Spielkontext, sondern stellen Fähigkeiten dar, die
der Spieler auch außerhalb des Spieles nutzen kann.
• Informationsanalyse: In dieser Phase des Interaktionszyklus analysiert der Spieler die gesammelten
Informationen. Dabei werden Verbindungen zu vorher verarbeiteten Informationen
hergestellt. Durch die Analyse der Informationen kann der Spieler Annahmen über
die Spielwelt tätigen. Der Spieler kann hierbei analytische Fähigkeiten entwickeln, die
nicht nur in der Spielwelt wichtig sind.
• Entscheidungen: Nach der Informationsbeschaffung und -analyse muss der Spieler Entscheidungen
treffen. Es gibt ein für den Spieler wünschenswertes Resultat, das er erreichen
möchte - beispielsweise die Überwindung eines Hindernisses oder eines Gegners
oder der vorteilhafte Verlauf eines größeren Konfliktes. Er wird seine Entscheidungen
so treffen, dass sie möglichst das erhoffte Resultat erbringen. Dabei kann der Spieler allerdings
keine ganz freien Entscheidungen treffen, denn er unterliegt stets den Regeln
des Spiels. Bei dem Treffen von Entscheidungen ist strategisches Denken von besonderer
Wichtigkeit. Aber auch verdeckte Regeln können sinnvoll sein: „unknown rules may be
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3 Computerspiele
a good teacher to refine strategic thinking, once the player analyzes a strategy that did
not lead to the expected outcome, and determines why and how the unknown rules (and
eventually other unexpected events) determined the failure of her strategy” ([Fab00]).
• Interaktion mit der Spielwelt: In dieser Phase setzt der Spieler seine Entscheidungen um.
Dabei sind psychomotorische Fähigkeiten gefordert und werden durch diese Phase auch
trainiert. Die Ausführung erfolgt oft nach dem Trial & Error-Prinzip, bei der der Spieler
durch Ausprobieren und Scheitern seine Fähigkeiten verbessert.
Betrachtet man diesen sich ständig wiederholenden Zyklus, fällt auf, dass unterschiedliche Fähigkeiten
trainiert werden. Diese besitzen nicht nur innerhalb des Spieles einen Wert: Trainiert
jemand durch ein Spiel seine strategischen Fähigkeiten, wird sein strategisches Denkvermögen
allgemein besser werden und nicht nur die Fähigkeit, innerhalb des Spieles strategisch zu denken.
Computerspiele bieten somit an sich bereits ein breites Spektrum an Lernmöglichkeiten,
die ausgenutzt werden können. Es ist nicht nötig, das Spiel zu unterbrechen in der Absicht,
Lernmaterialien zwischen Spielabschnitten einzuschieben. Es ist wahrscheinlich sinnvoller, die
Lernziele während des Spiels ohne explizite Lernunterbrechungen unterzubringen.
Soll eine Spielsoftware zu Lernzwecken erstellt werden, ist also neben der Erstellung einer Lernsoftware
mit gamebasierten Ansätzen die Entwicklung von reinen Spielen, die die Lerninhalte
vermitteln, zu diskutieren. Möchte man nun durch ein Spiel gezielt Lerninhalte vermitteln, muss
man also Überlegungen darüber anstellen, wie man die Lerninhalte in eine Kernmechanik überführen
kann und wie ein Benutzerinterface aussieht. Auch über die Spielstruktur muss man sich
Gedanken machen: Welche Gameplaymodi sind angemessen, um die Lernziele zu vermitteln?
Die Vorteile eines solchen Vorgehens liegen klar auf der Hand: Der Nutzer der Software empfindet
sich nicht als Lernender, sondern als Spieler. Gelingt das erfolgreich, wird das Lernen
von einer Pflicht zu einer Freude. Die Freizeit des Lernenden wird vielleicht sogar zum Spielen
genutzt. Und was kann man sich für einen Lernenden mehr wünschen, als dass er sich freiwillig
und gerne mit dem Lernstoff auseinandersetzt? Doch wie sieht es um die Effizienz und Effektivität
eines solchen Lernmodells aus? Macht es überhaupt Sinn, mit Spielen zu lernen oder ist
der eintretende Lerneffekt zu gering? Neben den Lernmöglichkeiten bezüglich der Informationsverarbeitung,
die mit der Betrachtung des Interaktionszyklus deutlich wurden, gibt es noch
andere Faktoren, die Computerspiele als Lehr- und Lernmedium interessant machen. „Nachhaltiges
Lernen beispielsweise erfolgt aktiv, konstruktiv, selbstgesteuert, sozial, emotional und
situiert - und Computerspiele werden diesem Umstand gerecht.” ([Wec09]).
Der Grund dafür liegt in der Interaktivität. Ein weiterer wichtiger Punkt des Lernens ist die
Viabilität. „Eine Information ist dann viabel, wenn sie zum Individuum passt und ihm beim Erreichen
seiner Ziele nützlich ist” ([Wec09]). Die Informationen in Computerspielen sind viabel,
da sie fast alle das eigene spielerische Handeln betreffen. Ein weiterer wichtiger Punkt für die
Eignung von Computerspielen als Lernmedium ist die Tatsache, dass es eine direkte Rückmeldung
über Erfolg oder Misserfolg gibt. Dadurch lernt der Spieler kontinuierlich dazu und übt
das Gelernte ständig ein. Dabei steigt der Schwierigkeitsgrad kontinuierlich an - durch den ständigen
Lernprozess kann der Spieler aber auch die Herausforderungen meistern, die das Spiel in
einem späteren Stadium bereithält. Es spricht also einiges dafür, dass die Nutzung des in Spielen
liegenden Lernpotentials auch unter streng pädagogischen Zielsetzungen sinnvoll ist. Man
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3 Computerspiele
verbindet die im spielerischen Handeln liegenden Vorteile, beispielsweise die hohe Motivation,
das Spiel weiterzuführen und die Bereitschaft, sich mit dem Spiel lange und nachhaltig auseinanderzusetzen,
mit der Ausnutzung der Lernmöglichkeiten von Spielen.
3.4 Entstehung von Motivation in Computerspielen
Computerspiele motivieren offensichtlich ihre Nutzer, denn sonst würden sie nicht genutzt. Die
Nachfrage nach Computerspielen steigt jedoch ständig, was darauf hinweist, dass sie eine motivierende
Freizeitbeschäftigung darstellen. Die Faktoren, die zu dieser Motivation führen, sollen
nun näher beleuchtet und herausgearbeitet werden. Um dies zu erreichen, ist es sinnvoll, zunächst
die Elemente eines Computerspiels hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Motivation zu
betrachten:
• Core Machanics (Kernmechanik): Die Kernmechanik implementiert die Spielregeln. Sind
die Regeln nicht schlüssig ausgearbeitet, kann das zu Frustration des Spielers führen. Dies
kann zum Beispiel dann geschehen, wenn unterschiedliche Spieler grundlos unterschiedlich
behandelt werden oder gleiche Ereignisse in unterschiedlichen Situationen grundlos
völlig unterschiedlich behandelt werden. Kurzum: Ist das Regelwerk eines Spieles nicht
nachvollziehbar, egal wie abstrakt oder gegenständlich das Spiel ist, mündet das in Frustration
des Spielers. Das kann sogar noch durch die Tatsache verstärkt werden, dass das
Regelsystem in einem Computerspiel dem Spieler weitestgehend verborgen bleibt. Führen
unschlüssige Regeln zu nicht nachvollziehbaren Reaktionen des Computerspiels und
sind diese Regeln nicht einsehbar, ist unter Umständen das ganze System für den Spieler
nicht mehr nachvollziehbar. Weiterhin ist die Kernmechanik für die Erzeugung von Herausforderungen
verantwortlich. Damit diese möglichst motivierend sind, sollten sie weder
zu einfach noch zu schwierig sein. Die Kernmechanik ist also auch dafür verantwortlich,
die Schwierigkeit und den Schwierigkeitsverlauf festzulegen.
• User Interface (Benutzerschnittstelle): Die Darstellungsschicht übernimmt die Aufgabe,
die Eingaben des Spielers in Handlungen umzuwandeln und die Herausforderungen, die
die Spielmechanik erzeugt und zur Verfügung stellt, darzustellen. Bei der Umwandlung
von Eingaben des Spielers können Missinterpretationen geschehen, welche in Handlungen
münden, die der Spieler nicht beabsichtigt hat. Dies würde zu einer externalen Kausalattribuierung
führen. Der Spieler könnte sagen „Das habe ich doch gar nicht gemacht!”
und seine Selbstwirksamkeitserwartung würde entweder sinken oder gänzlich verschwinden.
Da Spiele aber gerade durch ihre internale Kontrollüberzeugung motivieren, wird
dies zu Frustration führen. Aber auch die Darstellung von Herausforderungen ist eine
wichtige Aufgabe, die sorgfältig implementiert sein muss. Eine von der Spielmechanik
bereitgestellte Herausforderung kann als abstraktes Konstrukt, das ein Ziel und mehrere
Handlungsmöglichkeiten beinhaltet, gesehen werden. Die Umwandlung dieses abstrakten
Gebildes in audiovisuelle, darstellbare Gegenständlichkeit muss adäquat geschehen. Ist
durch eine unangemessene Darstellung dem Spieler beispielsweise nicht klar, was er machen
soll oder welches Ziel er gerade verfolgen soll, wird er sich verloren fühlen. Stellt
beispielsweise die Kernmechanik des Spiels die Herausforderung zur Verfügung, dass ein
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3 Computerspiele
Spieler eine Schlucht überqueren soll und dazu eine alte Brücke benutzen muss, ist es Aufgabe
der Benutzerschnittstelle, diese Brücke geeignet darzustellen. Sieht der Spieler diese
Brücke jedoch nicht oder wird sie falsch dargestellt und stürzt er deshalb in die Schlucht,
wird dies Frust erzeugen, da er sich für diesen Fehler nicht verantwortlich fühlt.
Benutzerschnittstelle und Kernmechanik stellen die wichtigsten Bestandteile eines Computerspiels
dar, da sie einen unmittelbaren Einfluss auf die beim Spieler entstehende Motivation haben.
Deshalb müssen diese beiden Komponenten aufeinander abgestimmt sein. Es wird sehr
schwierig sein, einer bestehenden Kernmechanik eine beliebige Benutzerschnittstelle überzustülpen.
Umgekehrt wird nicht jede Benutzerschnittstelle zu jeder beliebigen Kernmechanik passen
- dabei ist es unerheblich, wie raffiniert die Schnittstellen des Systems implementiert sind.
Die Benutzerschnittstelle eines Autorennspieles wird sich nicht auf ein Jump’n’Run-Spiel stülpen
lassen und umgekehrt. Ist das Zusammenspiel von Kernmechanik und Benutzerschnittstelle
sinnvoll implementiert, wird der Interaktionszyklus des Spielers nicht gestört. Dies wiederum
ermöglicht zum einen den Eintritt in den Flow-Zustand und zum anderen verstärkt es das sinnvolle
Lernen, da das Lernen mit Computerspielen im wiederholten Durchlaufen dieses Zyklus
besteht.
Um die von Spielen erzeugte Motivation zu verstehen, ist eine nähere Betrachtung des Interaktionszyklus
wichtig. Jeder einzelne Zustand des Interaktionszyklus muss motivieren, damit der
Spieler zum einen in den nächsten Zustand überwechselt und zum anderen den Zyklus immer
wieder durchläuft. Wird der Zyklus an einer Stelle unterbrochen, sinkt die Motivation. Sucht der
Spieler beispielsweise sehr lange nach einer bestimmten Information, ohne sie zu finden, wird er
unter Umständen aufhören zu spielen. Ob er das Spiel jemals wieder aufnimmt, ist in diesem Fall
ebenfalls fraglich. Der Zyklus wird genau dann unterbrochen, wenn der Spieler eine externale
Kontrollattribution durchführt, sich also nicht mehr selbst für das Spielgeschehen verantwortlich
findet, oder, wenn die Herausforderungen zu schwierig oder zu einfach sind. Diese Unterbrechung
ließe sich dann wieder auf eine nicht funktionierende Kernmechanik oder Benutzerschnittstelle
zurückführen. Somit ist das für die Motivation am meisten verantwortliche Element
die Kernmechanik. „The core mechanis are the heart of any game, because they generate the
gameplay” ([AR07], S. 43). Wenn die Kernmechanik stimmt, ist die wichtigste Voraussetzung
für ein motivierendes Spiel gelegt. Es ist also sinnvoll, zu überlegen, wie eine funktionierende
Kernmechanik aussieht. Das zentrale Element, für das die Kernmechanik zuständig ist, liegt
im Erzeugen von Herausforderungen, die an die Benutzerschnittstelle weitergegeben werden.
Herausforderungen besitzen unterschiedliche Eigenschaften, die für die Betrachtung von Motivationselementen
in Computerspielen wichtig sind. Sie sind eine künstliche Erschwernis, die der
Spieler auf dem Weg zu einem Ziel, das positive Auswirkungen für ihn haben wird, überwinden
muss.
• Art der Herausforderung: Jede Herausforderung kann auf den Interaktionszyklus bezogen
werden. Das bedeutet, dass jede Herausforderung einen, manchmal aber auch mehrere
Teile des Interaktionszyklus besonders stark betreffen. So kann das Spiel beispielsweise
eine Herausforderung stellen, in der eine Information beschafft werden muss als Ziel.
Dazu könnte das Spiel vom Spieler fordern, dass er ein Fahrzeug durch eine enge Straße
steuern und dabei schnell genug sein muss. Das Ziel läge zwar in der Informationsbeschaffung,
die Herausforderung würde jedoch den sensomotorischen Teil des Interakti-
26

3 Computerspiele
onszyklus primär betreffen. Gäbe es nun aber ein komplexeres Straßennetz, durch das der
Spieler gleichzeitig möglichst schnell einen besonders guten Weg finden muss, würde der
Teil des Interaktionszyklus’, der die Entscheidungen betrifft, zusätzlich in den Vordergrund
gerückt. Die überwiegende Art der Herausforderung, die ein Spiel an einen Spieler
stellt, hängt von seiner Art ab. Ein Autorennspiel erzeugt überwiegend sensomotorische
Herausforderungen, während ein Adventure eher Herausforderungen erzeugt, die die Informationsbeschaffung
und -analyse betreffen. Rollenspiele beziehen sich oft auf diese
ersten beiden Punkte des Interaktionszyklus und betonen zusätzlich das Entscheidungselement.
Da die Spiele die Arten der Herausforderungen zunehmend vermischen, ist eine
klare Abgrenzung von Spielarten zunehmend schwieriger. Die Motivation hängt hier auch
eng mit der Präferenz des Spielers zusammen. Präferiert jemand Spiele, werden ihn eben
solche Herausforderungen auch mehr motivieren. Verschiedene Arten der Herausforderung
sind konkret:
– Informationsbeschaffungsherausforderung: Die Herausforderung liegt darin, Informationen
zu beschaffen.
– Analyseherausforderung: Die Herausforderung liegt darin, die vorhandenen Informationen
in einen sinnvollen Gesamtkontext zu stellen und zu analysieren.
– Entscheidungsherausforderung: Die Herausforderung besteht darin, im Spielkontext
die richtigen Entscheidungen zu treffen.
– Sensomotorische Herausforderung: Bestimmte Bewegungsabläufe müssen ausgeführt
werden.
Wichtig ist dabei, dass diese Trennung nicht scharf ist. Herausforderungen können sich
aufeinander beziehen oder aufeinander aufbauen und auch mehrere Zustände des Interaktionszyklus
überspannen.
• Schwierigkeit: Die Schwierigkeit einer Herausforderung legt fest, wie wahrscheinlich es
ist, dass der Spieler die Herausforderung erfolgreich überwindet. Ist diese Wahrscheinlichkeit
hoch, ist der Grad der Schwierigkeit als niedrig einzustufen. Ist diese Wahrscheinlichkeit
umgekehrt niedrig, ist der Schwierigkeitsgrad als hoch einzustufen. Die Schwierigkeit
darf nicht zu hoch und nicht zu niedrig sein - sie sollte innerhalb des Kanals liegen, in dem
der Flow-Zustand möglich ist. Liegt sie ober- oder unterhalb dieses Kanals, ist die Motivation
nicht optimal. Die Schwierigkeit einer Herausforderung kann auf unterschiedliche Art
variiert werden. So kann das Spiel beispielsweise ein Zeitlimit für die Überwindung einer
Herausforderung setzen. Denkbar ist auch, das Verhalten der Gegenspieler des Spielers
zu verändern. Die Schwierigkeit kann entweder absolut oder relativ zu den Fähigkeiten
des Spielers festgelegt werden. Bei einer absoluten Schwierigkeit werden die Herausforderungen
dem Spieler präsentiert und er muss mit ihnen fertig werden. Bei einer relativen
Schwierigkeit wird die Fähigkeit des Spielers analysiert und während der Erzeugung der
Herausforderung berücksichtigt.
• Bedeutung der Herausforderung: Die Herausforderungen sind oft unterschiedlich bedeutsam
für das Spiel. Aktuelle Spiele stellen dem Spieler oftmals Aufgaben, die für das
27

3 Computerspiele
Durchspielen des Spiels nicht von Bedeutung sind, aber beispielsweise die Spielwelt lebendiger
erscheinen lassen. Unbedeutende Aufgaben, die optional zu erfüllen sind, können
aber auch zusätzlich motivieren, da der Spieler sich freier fühlt und die Spielwelt
weniger eingeschränkt wirkt. Umgekehrt kann es aber auch demotivierend sein, wenn der
Spieler ständig unbedeutende Herausforderungen überwinden muss.
• Präsentation der Herausforderung: Ein Spiel kann über die Benutzerschnittstelle die Herausforderungen
seinem Spieler auf unterschiedliche Art und Weise präsentieren. So kann
es beispielsweise eine Herausforderung klar formuliert präsentieren („Deine Aufgabe ist
nun, mit Hilfe der herausragenden Felsen über diese Schlucht zu kommen”). Wesentlich
diffusere Präsentationen finden jedoch auch häufig Anwendung in Computerspielen.
Oft wird der Spieler in eine Situation gebracht und kennt das Ziel (beispielsweise: „Ich
muss auf das Dach des Gebäudes gelangen”) und muss selbst herausfinden, wie er das
bewerkstelligen kann. Viele Spiele bieten für solche Situationen auch unterschiedliche
Lösungsmöglichkeiten zum Überwinden der Herausforderung an.
• Ziel: Jede Herausforderung stellt dem Spieler eine Aufgabe. Erfüllt der Spieler erfolgreich
die Aufgabe, erreicht er ein Ziel. Ein Spiel besteht in der Regel aus dem Erreichen
von Teilzielen. Dies führt schließlich zum Bewältigen des ganzen Spiels. Ein Ziel kann
beispielsweise das Abschließen einer Spielstufe oder die erfolgreiche Überwindung eines
Hindernisses sein.
Jede von einem Computerspiel erzeugte Herausforderung besitzt eine Art, eine Schwierigkeit
und eine Bedeutung. Eine Herausforderung ist dann motivierend, wenn sie weder über- noch
unterfordert und ihre Art zum einen den Geschmack des Spielers trifft, zum anderen aber auch
zu dem Ziel, das mit der Herausforderung erreicht werden soll, vereinbar ist. Besitzt ein Spieler
beispielsweise eine Vorliebe für Spiele, die eine hohe sensomotorische Fähigkeit benötigen und
fördern, wird er sich wahrscheinlich weniger gerne mit einem Spiel beschäftigen, das ihm primär
Informationsbeschaffungsherausforderungen stellt. Andererseits kann eine Herausforderung nur
dann motivierend sein, wenn sie plausibel im Spielkontext ist. Wird der Spieler in einem Strategiespiel,
in dem er bisher Einheiten geschickt auf einer Karte verteilen musste, plötzlich damit
herausgefordert, eine Information auf einem Papierschnipsel in einem vollen Büro zu finden,
passt diese Herausforderung nicht zum Spiel. Ist das ganze Spiel jedoch darauf ausgelegt, dass
der Spieler immer wechselnde Rollen von General, Spion und Soldat einnimmt und passt dies
plausibel in das Spielkonzept, kann dieser Rollenwechsel motivierend sein.
Computerspiele besitzen ein hohes motivationales Element. Diese Motivation entsteht intrinsisch
und ist frei von äußeren Zwängen. Der Spieler fühlt sich während des Spielens frei und
zwanglos. Dennoch lernt er während des Spielens viel, selbst wenn es sich nicht um ein explizites
Lernspiel handelt. Diese Umstände lassen sich verbinden, indem Lerninhalte auf spielerische
Art und Weise vermittelt werden. Ein solches Vorgehen würde alle Vorteile von Spielen ausnutzen,
aber gleichzeitig alle Nachteile herkömmlicher Lernspiele verdrängen. Die Motivation
entsteht durch die Tatsache, dass Computerspiele Herausforderungen erzeugen und dem Spieler
die Aufgabe übertragen, diese zu überwinden. Um also Motivation in Computerspielen gezielt
einsetzen und erzeugen zu können, müssen diese selbst oder die Systeme, die die Herausforderungen
dynamisch erzeugen, mit größter Sorgfalt gestaltet werden.
28

4Kapitel 4
Untersuchung von Computerspielen
Die in Kapitel 3 herausgearbeiteten Motivationskomponenten von Computerspielen werden nun
zunächst verfeinert und mit Hilfe des Modells von Herausforderungen formalisiert. Danach wird
damit eine Methodik zur formalen Analyse von Computerspielen hinsichtlich ihrer Motivationskonzepte
entwickelt. Für diese Analyse werden anschließend drei exemplarische Spiele ausgewählt
und die erstellte Methodik wird auf sie angwendet. Auf diese Weise werden drei formalisierte
Motivationskonzepte herausgearbeitet.
4.1 Motivation durch Herausforderungen
Computerspiele erzeugen auf die verschiedensten Arten Motivation bei ihrem Nutzer, dem Spieler.
Sicherlich spielen technische Aspekte wie beispielsweise eine gute Grafik bei der Motivation
des Spielers eine große Rolle. Es ist jedoch zu vermuten, dass diese Art der Motivation
nicht nachhaltig ist: auch schon alte Computerspiele ohne herausragende Grafik und orchestralen
Sound fesselten ihre Spieler an den Bildschirm. Hat ein Spieler sich einmal an der guten
technischen Umsetzung eines Computerspiels sattgesehen, wird er dadurch nicht mehr motiviert.
Computerspiele bieten jedoch eine viel tiefergehende Art der Motivation, nämlich die, die
durch das Gameplay entsteht. So kommen Adams und Rollings zu dem Schluss, dass „a good
many games aren’t fun because the designers spent more time thinking about their graphics or
their story than they did thinking about creating gameplay” ([AR07], S. 279). Diese Analyse versucht,
die grundlegendste Motivation eines Computerspiels, die ohne herausragende ästhetische
oder technische Merkmale funktioniert, herauszustellen und somit für Umsetzungen in anderer
Software verfügbar zu machen. Dazu müssen die Herausforderungskonzepte eines untersuchten
Computerspiels formalisiert werden.
Das Gameplay eines Computerspiels besteht aus Herausforderungen und Aktionen, die der Spieler
ausführen kann. Die Kernmechanik eines Computerspiels entscheidet, welche Herausforderungen
und Aktionen zu einem bestimmten Zeitpunkt verfügbar sind ([AR07], S. 317). Diese
verfügbaren Aktionen werden Spielmechaniken genannt. Diese Spielmechaniken kann man im
Sinne der objektorientierten Programmierung auffassen: „game mechanics are methods designed
29

4 Untersuchung von Computerspielen
for interaction with the game state” ([Sic08]). Mit Hilfe dieser Spielmechaniken muss der Spieler
oft (aber nicht immer) Herausforderungen überwinden. Eine Herausforderung ist „a situation
in which the outcome desired by the player requires an effort to accomplish” ([Sic08]). Herausforderungen
stellen somit eines der wichtigsten Elemente eines Spiels dar, die der Ersteller
des Spiels gestalten muss. Analog zu Adams und Rolling, welche die Kernmechanik als Herzstück
eines Computerspiels bezeichnen ([AR07], S. 43), könnten Herausforderungen wiederum
als Herzstück der Kernmechanik bezeichnet werden. Es gibt implizite Herausforderungen, bei
denen der Spieler nicht von dem Spiel darüber informiert wird, dass er nun eine Herausforderung
zu überwinden hat. Weiterhin gibt es explizite Herausforderungen, über die das Spiel den
Spieler direkt informiert (vergleiche [AR07], S. 281). Herausforderungen lassen sich oft ihrerseits
wieder in Teilherausforderungen aufgliedern. So kann beispielsweise die Beendigung eines
Levels in einem Egoshooter als Herausforderung angesehen werden, die sich ihrerseits wieder
aus den Herausforderungen „schalte einen Gegner aus”, „finde einen Schlüssel” und „besiege
einen Endgegner” zusammensetzt. Herausforderungen, die sich nicht weiter unterteilen lassen,
sind atomare Herausforderungen.
Der erste Aspekt, der eine Herausforderung motivierend macht, ist ihr Schwierigkeitsgrad. Bei
dem Schwierigkeitsgrad spielen Fähigkeiten, Anspannung und absolute Schwierigkeit (Skill,
Stress, and Absolue Difficulty, vgl. [AR07], S. 286f) eine Rolle. Die intrinsische Fähigkeit (intrinsic
skill) ist die Fähigkeit, die ein Spieler besitzen muss, um eine Herausforderung ohne
zeitliche Begrenzung zu überwinden. Testet eine Herausforderung ausschließlich die intrinsische
Fähigkeit des Spielers, ist die Herausforderung ohne Zeitlimit und der Spieler wird sie
mit fortschreitendem Training besser absolvieren. Beinhaltet eine Herausforderung jedoch ein
Zeitlimit, kommt der Faktor der Anspannung hinzu. Je knapper ein Zeitlimit ist, desto höher
ist die Anspannung des Spielers. Die absolute Schwierigkeit schließlich verbindet intrinsische
Schwierigkeit mit Anspannung: Sie ergibt sich aus der intrinsischen Schwierigkeit, die ein Spieler
besitzen muss und der Anspannung durch ein Zeitlimit. Damit eine Herausforderung motiviert,
darf sie nicht zu einfach und nicht zu schwierig sein: „players want to fail as well as win”
([Juu09]). Die Schwierigkeit einer Herausforderung muss also angemessen sein. Allerdings ist
die Einschätzung der Schwierigkeit subjektiv: Manche Spieler bevorzugen Herausforderungen,
die intrinsische Fähigkeiten testen, während andere Spieler Herausforderungen mit Anspannung
präferieren (vgl. [AR07], S. 288). „When you’re deciding how difficult you want your game to
be, think about both skill levels and stress, and keep your target audience in mind” ([AR07], S.
288) lautet daher die Empfehlung aus dem Game Design. Eine Herausforderung motiviert also
genau dann, wenn ihr Schwierigkeitsgrad für die Zielgruppe angemessen ist.
Wichtig für die Motivation eines Spielers ist darüberhinaus die Abfolge von Herausforderungen:
„The most intense points of engagement in the titles in our study were often the result of calm
moments” ([Hon]). Die sprichwörtliche Ruhe vor dem Sturm bedeutet also mehr Spannung und
damit auch mehr Spaß und Motivation. Durch die Abwechslung von ruhigeren und aufregenden
Spielmomenten wird der Spieler an den Bildschirm gefesselt und die Spannung wird durch die
ruhigen Momente erhöht. Dies bedeutet, dass Herausforderungen mit einem knappen Zeitlimit
genau dann als noch spannender empfunden werden, wenn ruhigere Momente zwischen ihnen
liegen. Trifft ein Spieler zum ersten Mal auf eine Herausforderung, empfindet er sie als spannend,
da sie neu ist. Diese Spannung des Neuen führt zu einer hohen Motivation: „Novelty of the
30

4 Untersuchung von Computerspielen
first encounter with this enemy makes the gameplay intensely engaging” ([Hon]). Wird jedoch
dieselbe Herausforderung wiederholt, sinkt die Spannung und damit auch die Motivation des
Spielers. Dabei spielt weniger die Wiederholung exakt derselben Herausforderung eine Rolle
als vielmehr der gewisse Ausgang der wiederholten Situation. Schafft es ein Spiel, Herausforderungen
stets neu und spannend erscheinen zu lassen, motiviert das den Spieler. Ist jedoch von
vornherein klar, wie eine Herausforderung ausgeht, motiviert sie weniger.
4.2 Analyse von Computerspielen
Um die Analyse von Computerspielen möglichst konstruktiv zu gestalten, sollten bei der Analyse
einige Punkte berücksichtigt werden. Zunächst muss berücksichtigt werden, dass das Computerspiel
vom Hersteller und dem Designteam als ein Ganzes konzipiert wurde. Als solches sollte
ein Spiel in dieser Analyse auch betrachtet werden. Während der Erstellung eines Computerspiels
wurde eine Herausforderungshierarchie erstellt, die einerseits verdeutlicht, dass Herausforderungen
aus anderen Herausforderungen bestehen können und andererseits den zeitlichen
Ablauf der Herausforderungen darstellen kann ([AR07], S. 280ff). Um die Herausforderungen
eines Spiels genau zu untersuchen, ist es also sinnvoll, diese Hierarchie bei der Analyse zu erstellen.
Gelingt dies, können Verlauf und Aufbau der Herausforderungen abgelesen werden. Daraus
ergibt sich, dass das Spiel von Anfang an gespielt werden muss, da nur so gewährleistet ist, dass
die Hierarchie vollständig ist. Dabei müssen Tutorial- oder Einführungsteile des Spieles ebenfalls
berücksichtigt werden, da diese immer mehr zu einem Teil der Computerspiele werden und
ein sehr hohes Motivationspotential besitzen. So beschreibt Tim Hong das Tutorial des Spiels
„Ghost Recon Advanced Warfighter 2” folgendermaßen: „the alternation between the calm of
instruction and the intensity of trying new tactics against powerful enemies created a big emotional
rollercoaster that registered as one of the top two most engaging events out of the eight
titles we studied” ([Hon]). Außerdem werden in Tutorials gewöhnlich die Bezwingungsmöglichkeiten
atomarer Herausforderungen wie das Besiegen eines Gegners oder das Überwinden
physikalischer Hindernisse gegeben: „game’s tutorial levels teach the player explicitly how to
meet the atomic challenges” ([AR07], S. 281).
Andererseits muss ein Computerspiel für die Analyse nicht komplett durchgespielt werden, da
die oberste Herausforderung eines Spiels, die Siegbedingung, meist explizit angegeben wird:
„games tend to present their overall victory condition explicitly” ([AR07], S. 281). Sollte dies
nicht der Fall sein, muss die Analyse fortgesetzt werden, bis die oberste Herausforderung der
Herausforderungshierarchie gefunden worden ist. Normalerweise kann eine Herausforderungshierarchie
also auch ohne das Durchspielen des gesamten Spiels erstellt werden. Dabei kann
die Analyse genau dann beendet werden, wenn anhand der erstellten Herausforderungshierarchie
deutlich wird, dass die Herausforderungen sich stark ähneln und es absehbar ist, dass keine
neuen Herausforderungen mehr hinzukommen werden. Herausforderungen ähneln sich dann
stark genug, wenn ihr Aufbau, also die Unterteilung in Teilherausforderungen, sehr ähnlich oder
gleich ist. Stellt sich beispielsweise heraus, dass die Level eines Spiels immer gleich aufgebaut
sind und beispielsweise stets die Überwindung physikalischer Hindernisse, die Bekämpfung der
Gegner und das Besiegen eines Endgegners beinhalten, kann die Analyse beendet werden, wenn
31

4 Untersuchung von Computerspielen
es keine Hinweise darauf gibt, dass das Spiel sich bezüglich seiner Herausforderungen stark
ändern wird. Hinweise darauf findet man in Testberichten über Computerspiele oder durch die
Befragung erfahrener Computerspieler, die ein Computerspiel bereits vollständig durchgespielt
haben. Da der essentielle Herausforderungsaufbau eines Computerspiels sich in der Regel nicht
im fortgeschrittenen Spielstadium stark ändern wird, werden dabei normalerweise keine wichtigen
Herausforderungen vernachlässigt.
Um die Analyse durchführen zu können, muss festgelegt werden, wann man bei der Analyse
eine zu untersuchende Herausforderung findet. Problematisch dabei ist, dass Spiele nicht immer
explizit klarmachen, dass der Spieler sich nun einer neuen Herausforderung gegenübersieht. Die
meisten Spiele machen jedoch ihre Gewinnkondition deutlich, so dass dem Spieler immer klar
ist, wie er das gesamte Spiel gewinnen kann. Weiterhin sind die atomaren Herausforderungen
klar: Die Herausforderungen, die nicht weiter in Herausforderungen teilbar sind. Sie werden dem
Spieler explizit mitgeteilt, meistens durch ein Tutorial: „normally, the game’s tutorial levels teach
the player explicitly how to meet the atomic challenges” ([AR07], S. 281). Die Überwindung
einiger dieser atomaren Herausforderungen bedeutet in der Regel auch die Überwindung größerer
Herausforderungen. So kann eine Herausforderung daraus bestehen, dass ein Gegenstand
gefunden werden muss. Um zu dem Gegenstand zu gelangen, muss jedoch ein Gegner besiegt
werden. Der Gegenstand selbst muss in einem Raum noch lokalisiert werden. Damit würden
die beiden atomaren Herausforderungen „besiege den Gegner” und „finde den Gegenstand” gemeinsam
einen Levelabschnitt bilden, der eine zusammengesetzte Herausforderung darstellt und
dessen Ziel es ist, in den nächsten Levelabschnitt zu gelangen.
Somit können zunächst atomare Herausforderungen analysiert werden und bei der Erstellung der
Herausforderungshierarchie für ein Spiel können die impliziten Herausforderungen eingeordnet
werden, die der Spieler bei der Analyse nicht sofort erkannt hat. Es bietet sich also an, bottom-up
vorzugehen: Zunächst versucht man, die atomaren Herausforderungen in einem Spielabschnitt
zu finden, da diese vom Spiel in der Regel explizit vorgegeben werden oder klar sind und ordnet
diese unten in der Herausforderungshierarchie ein. Danach fasst man diese atomaren Herausforderungen
zusammen zu den Herausforderungen, die zunächst nicht direkt ersichtlich waren. Ein
weiterer Anhaltspunkt, Herausforderungen zu erkennen, stellen die Herausforderungskategorien
dar. Besitzt ein Spielteil Eigenschaften einer Herausforderungsart, kann davon ausgegangen
werden, dass dieser Spielteil eine Herausforderung dieser Art ist. Eine ausführliche Beschreibung
der Herausforderungsarten findet sich in [AR07] (S. 299ff). Hier soll eine Übersicht über
verschiedene Herausforderungen und ihre Subkategorien, wie sie gewöhnlicherweise in Computerspielen
vorkommen, gegeben werden:
• Physical Coordination Challenges: Speed and Reaction Time, Intuitive Undestanding of
Physics, Timing and Rhythm, Combination Moves
• Logic and Mathematical Challenges: Formal Logic Puzzles, Mathematical Challenges
• Races and Time Pressure
• Factual Knowledge Challenges
• Memory Challenges
• Pattern Recognition Challenges
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4 Untersuchung von Computerspielen
• Exploration Challenges: Spatial Awareness Challenges, Locked Doors, Traps, Mazes and
Illogical Spaces, Teleporters
• Conflict: Strategy, Tactics, Logistics, Survival and Reduction of Enemy Forces, Defending
Vulnerable Items or Units, Stealth
• Economic Challenges: Accumulating Resources, Achieiving Balance, Caring for Living
Things
• Conceptual Reasoning and Lateral Thinking Puzzles: Conceptual Reasoning, Lateral Thinking
Das Vorgehen bei der Analyse eines Computerspiels lässt sich somit durch folgendem Ablauf
darstellen:
• Für eine neue Analyse wird das Spiel neu begonnen, für eine bereits begonnene Analyse
wird der Speicherstand geladen, an dem die Analyse unterbrochen wurde.
• Um das Spiel näher kennenzulernen, sollte der Spieler das Spiel zunächst ein bis zwei
Stunden ohne Analyse spielen.
• Hat der Spieler eine Herausforderung überwunden, pausiert er das Spiel, wenn dies möglich
ist. Dann füllt er den Analysebogen für eine Herausforderung aus. Sollte eine Pause
nicht möglich sein, sollte das Spiel zu einer geeigneten, möglichst zu der Herausforderung
zeitnahen Möglichkeit unterbrochen werden, um die Herausforderung zu analysieren.
Dies unterbricht zwar möglicherweise die Entwicklung des motivierenden Flow-
Zustands, es kann jedoch angenommen werden, dass eine gute Herausforderungsstruktur
prinzipiell zu diesem Zustand führen kann. Für die Analyse ist es unabdingbar, dass das
Spiel unterbrochen wird, da die Fülle an Herausforderungen nach einer längeren Spielsitzung
unmöglich analysiert werden können.
Die analysierten Herausforderungen können nun in die von Adams und Rollings vorgeschlagene
Herausforderungshierarchie ([AR07], S. 280ff) eines Spiels eingeordnet werden. Jede Herausforderung
wird in dieser Hierarchie als ein Kasten dargestellt. In der Herausforderungshierarchie
werden Herausforderungen zu größeren Herausforderungen zusammengefasst, indem über ihnen
eine Herausforderung angeordnet wird und die Teilherausforderungen mit der in der Hierarchie
höher liegenden Herausforderung mit einem Strich verbunden wird. Die höchste Herausforderung
eines Spiels ist die Siegherausforderung - ist diese erfüllt, gewinnt der Spieler das Spiel.
Herausforderungen werden weiterhin chronologisch angeordnet, und zwar von links nach rechts.
Somit lässt sich in der Herausforderungshierarchie der Aufbau der Herausforderungen exakt ablesen.
Hieraus lassen sich Erkenntnisse gewinnen, wie Software aufgebaut werden sollte, die
Motivationskonzepte aus Computerspielen verwenden soll. Diese Hierarchie kann jedoch graphisch
so erweitert werden, dass sich motivationale Aspekte zusätzlich ablesen lassen.
In fast allen Spielen ist die Bedingung, bei deren Erfüllung das Spiel gewonnen wird, von vornherein
klar. Diese oberste Herausforderung kann an die Spitze der Herausforderungshierarchie
gesetzt werden. Um die Einordnung einer Herausforderung in die Hierarchie vorzunehmen, sollte
zunächst überprüft werden, ob sie atomar ist. Ist dies der Fall, wird die Herausforderung ganz
unten in die Hierarchie eingeordnet. Ist sie nicht atomar, muss die Herausforderung wiederum
33

4 Untersuchung von Computerspielen
aus anderen, evtl. atomaren, Herausforderungen bestehen. Um eine zeitliche Einordnung vornehmen
zu können, empfiehlt es sich, die Einordnung einer Herausforderung in die Hierarchie
dann vorzunehmen, wenn ein Spielabschnitt eines Spiels, beispielsweise ein Level, abgeschlossen
wurde. Die Herausforderungen sollten nach der Imperativkonstruktion aus der ersten Frage
des Analysebogens für Herausforderungen (6.1.1) benannt werden. Um Hinweise auf Einflüsse
auf die Motivation durch die Bedeutung einer Herausforderung zu erhalten, werden optionale
Herausforderungen in einen gestrichelten Kasten gesetzt. Ruhigere Herausforderungen, beispielsweise
solche, die allein die intrinsische Fähigkeit des Spielers testen, werden mit einem
kleinen Punkt in dem Kasten, der die Herausforderung darstellt, versehen. Auf diese Weise lässt
sich später in der Hierarchie im zeitlichen Verlauf ablesen, ob es ruhigere Spielphasen gab.
Wenn eine Herausforderung in einer sehr ähnlichen oder sogar der gleichen Form bereits einmal
in dem Spiel vorkam, kann dies mit einem Pfeil auf das erste Auftreten dieser Herausforderung
vorgenommen werden. Auf diese Weise lassen sich die motivationalen Aspekte von Herausforderungen
teilweise graphisch darstellen. Der Verlauf des Schwierigkeitsgrades lässt sich jedoch
nicht in dieser erweiterten graphischen Darstellung der Hierarchie unterbringen. Deshalb wird
dieser gesondert untersucht.
Der Schwierigkeitsverlauf in einem Spiel kann durch Auswertung der Herausforderungsanalyse
graphisch dargestellt werden. Dazu werden die Fehlversuche auf der y-Achse eines Graphen
eingetragen, dessen x-Achse den Zeitverlauf angibt. Dadurch kann einerseits abgelesen werden,
ob es frustrierende Stellen im Spiel gibt. Zum anderen kann so überprüft werden, ob die
Schwierigkeit des Spieles schneller oder langsamer zunimmt als die Fähigkeiten des Spielers.
Nimmt die Zahl der Fehlversuche zu, kann geschlossen werden, dass der Schwierigkeitsgrad
schneller als die Spielerfähigkeit zunimmt. Umgekehrt kann aus einer Abnahme der Fehlversuche
geschlossen werden, dass der Schwierigkeitsgrad langsamer als die Spielerfähigkeit wächst.
Damit ein Spiel besonders motivierend ist, sollte sich der Schwierigkeitsgrad in einem Tunnel
zwischen Langeweile und Überforderung bewegen. Die Ergebnisse der Frage „Falls mehr als ein
Anlauf benötigt wurde: Woran scheiterte die Überwindung der Herausforderung?” geben Hinweise
durch Selbsteinschätzung des Analysierenden darauf, was der Grund für das Scheitern an
einer Herausforderung sein kann. Diese Aspekte können auch bewusst von dem Softwaredesigner
kalkuliert werden, um Einfluss auf die Schwierigkeit und den Spielverlauf eines Spieles zu
nehmen. Wird der Schwierigkeitsgrad von dem Spiel dynamisch angepasst, werden die Herausforderungen
wahrscheinlich angemessen sein. Die Lösung einer angemessenen Herausforderung
wird auch Scheitern beinhalten, da das Fehlen von Scheitern eher auf eine zu einfache Herausforderung
hindeutet.
4.3 Auswahl von Computerspielen für die Analyse
Da die Motivationskonzepte auf eine prototypische Schulungssoftware für die SMA der Siemens
AG übertragen werden soll, ist es sinnvoll, vorher Annahmen über die Tauglichkeit von Spielen
zu machen. Überträgt man Ideen zur Benutzerschnittstellengestaltung aus Computerspielen,
ist es angebracht, Spiele zu wählen, bei denen die auszuführenden Handlungen denen ähnlich
sind, die auf dem Zielsystem ausgeführt werden, da sich aus der Übertragung von Oberflächen-
34

4 Untersuchung von Computerspielen
konzepten aus Spielen dann Vorteile für die Software ergeben. Da jedoch die Erzeugung von
Motivation primär durch die Kernmechanik eines Spiels und nicht durch die Benutzerschnittstelle
erzeugt wird, ist die Untersuchung der Kernmechanik und damit der Herausforderungen
am wichtigsten und soll hier in den Vordergrund gestellt werden. Da Spiele an sich motivieren,
ist die Frage also, welche Elemente aus den Kernmechaniken besonders motivierend sind.
Um eine möglichst breit gefächerte Auswahl von Herausforderungen in Computerspielen herauskristallisieren
zu können, bietet es sich an, Spiele zu wählen, von denen man annehmen kann,
dass sie sich in der primären Herausforderungsart und ihrer Präsentationsart unterscheiden. Aus
den so analysierten Herausforderungen lassen sich dann die geeignetsten für die Umsetzung in
Protoypen auswählen. Dies sollte vor allem auf die passende Herausforderungsart bezogen werden.
Passt die Herausforderungsart zu dem, was durch die Schulungssoftware vermittelt werden
soll, ist eine erfolgreiche Umsetzung wahrscheinlicher. Eine breit gefächerte Auswahl an unterschiedlichen
Herausforderungen erhält man, wenn man Spiele unterschiedlicher Komplexität
wählt. Ein Spiel ist dann weniger komplex als ein anderes, wenn die Kernmechanik, also die
Regeln und ihre Umsetzung mit konkreten Werten, weniger aufwendig ist. Die Komplexität
einer Kernmechanik kann im Vorhinein durch die Betrachtung von Spielbeschreibungen abgeschätzt
werden. Eine komplexe Spielmechanik ist beispielsweise daran zu erkennen, dass das
Spiel den Spieler durch Einführungsmissionen und Tutorials an die Spielmechanik heranführt.
Einfachere Kernmechaniken bedürfen meist nur einer kurzen oder in manchen Fällen sogar gar
keiner Erklärung. Weiterhin entstehen unterschiedliche Herausforderungen durch unterschiedliche
Abstraktionsstufen des Spiels. Ein Spiel mit einem abstrakten Gegenstand unterscheidet
sich in seinen Herausforderungen grundlegend von einem gegenständlichen Spiel. Ein Ziel dieser
Arbeit ist, eine möglichst breit gefächerte Auswahl an Herausforderungen zu untersuchen
und anschließend die Konzepte, die ihnen zu Grunde liegen, in Prototypen umzusetzen. Deshalb
empfiehlt es sich, Spiele unterschiedlicher Komplexität und Abstraktionsstufe auszuwählen. Es
sollen drei Computerspiele analysiert werden, die jeweils über eine unterschiedliche Komplexität
ihrer Kernmechanik und eine unterschiedliche Abstraktionsstufe verfügen.
Ein relativ unkomplexes, aber sehr beliebtes Spiel ist Tetris. Es könnte als einer der Urklassiker
der Computerspieleszene betrachtet werden. Tetris gibt es in den verschiedensten Implementationen
für alle möglichen Plattformen. Der Spieler muss bei Tetris herabfallende Steine so in eine
Steinstruktur einordnen, dass er möglichst viele vollständige Steinlinien gleichzeitig erzeugt. Jede
vollständige Steinlinie wird daraufhin entfernt, alle verbleibenden Steine fallen herunter und
der Spieler erhält Punkte. Erreichen die Steine den oberen Rand des Spielfeldes, ist das Spiel
gescheitert.
35

4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.1: Tetris auf dem Gameboy.
Etwas komplexer ist das Spiel Armadillo Run. Hierbei handelt es sich um eine Physiksimulation,
bei der ein zusammengerolltes Gürteltier mit Hilfe verschiedener Bauteile durch ein Level
in ein blaues Gebiet befördert werden muss. Dabei gilt es, verschiedene Level erfolgreich zu
absolvieren. Die Bauteile, die verbaut werden müssen, kosten eine bestimmte Menge Geld. In
jedem Level steht ein Maximalbudget zur Verfügung. Wird dies überschritten, ist das Level nicht
erfolgreich beendet. Umgekehrt kann das Level aber auch möglichst kostensparend absolviert
werden. Dabei ist Kreativität in der sinnvollen Kombination der verschiedenen Bauelemente gefordert.
Vor allem ungewöhnliche Lösungen führen oft sehr effizient und effektiv zum Ziel. Das
Spiel lädt aufgrund seiner vielen Möglichkeiten zum Ausprobieren und Herumexperimentieren
ein.
36

4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.2: Eine Spielszene aus Armadillo Run. Das zusammengerollte Armadillo (rechts
oben) muss in die blaue Zone links unten befördert werden. Dazu stehen mehrere
Bauteile (in der Mitte unten) zur Verfügung, die gekauft und mit den schwarzen
Punkten in der Spielwelt verbunden werden können.
Vampire: Bloodlines schließlich stellt ein komplexes Rollenspiel dar, in dem der Spieler die
Rolle eines Vampirs übernimmt. Die Geschichte des Spiels beginnt damit, dass der Spieler zu
einem Vampir wird und sich nun durch das Intrigenspiel der vor den Menschen verborgen lebenden
Vampirgesellschaft schlagen muss. Dabei gibt es zwischen verschiedenen Vampirgruppen
Konkurrenzkämpfe, Vampire werden von Vampirjägern gejagt und es geschehen allerlei übernatürliche
Dinge, mit denen der Spieler fertig werden muss. Dabei ist das Vorgehen weitestgehend
dem Spieler überlassen: Oft muss er Entscheidungen, die Auswirkungen auf den weiteren Spielverlauf
haben, treffen und in Gesprächen geschickt vorgehen. So kann er oft zwischen einer
gewalttätigen Lösung durch Kampf oder elegantere Lösungen wie Schleichen, Magie, geschickte
Gesprächsführung wählen. Der Spieler erhält von verschiedenen Nicht-Spieler-Charakteren
in der Spielwelt mehr oder weniger komplexe Aufträge, die er ausführen muss. Löst er immer
mehr Aufträge, entwickelt sich die Hauptgeschichte des Spieles weiter und neue Gebiete können
betreten werden.
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4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.3: Zwei Spielszenen aus Vampire: Bloodlines. Links ist der Mentor zu sehen, der
dem Spieler zu Spielanfang an die Seite gestellt wird und ihm das Vampirleben
erklärt. Rechts daneben ist die Spielfigur unterwegs in einer nächtlichen Stadt.
4.4 Analyse der ausgewählten Computerspiele
4.4.1 Tetris
In Tetris geht es als Spielziel darum, eine möglichst hohe Punktzahl zu erreichen. Dieses Spielziel
kann als oberste Herausforderung angesehen und somit an oberster Stelle in die Herausforderungshierarchie
einsortiert werden. Um möglichst viele Punkte zu sammeln, muss der Spieler
Level absolvieren, in denen er stets eine Steinstruktur bilden muss, die möglichst geeignet
ist, um mit einem weiteren Stein möglichst viele Reihen zu entfernen. Um eine Steinstruktur
zu bilden, müssen herabfallende Einzelsteine einsortiert werden. Dies ist die einzige atomare
Herausforderung, die das Spiel besitzt. Aus diesen wenigen Herausforderungen lässt sich die
gesamte Herausforderungshierarchie von Tetris zusammensetzen. Dabei wiederholen sich die
Herausforderungen ständig: Es gilt ständig, herabfallende Steine einzusortieren und damit günstige
Steinstrukturen zu bilden. Auch die Herausforderung eines Levels tritt immer wieder auf:
Nachdem eine gewisse Anzahl an Steinen heruntergefallen ist, wird der Spieler in die nächsthöhere
Spielstufe versetzt. Alle Herausforderungen werden dem Spieler explizit präsentiert: Er
sieht ständig seine momentane Punktzahl und diese wird am Ende des Spiels in eine Bestenliste
eingefügt. In welchem Level er sich befindet, wird ihm ebenfalls explizit angezeigt. Dadurch,
dass immerfort Steine von oben herabfallen, wird der Spieler explizit aufgefordert, sie in die Steinstruktur
einzuordnen. Diese ständige Wiederholung von wenigen Herausforderungen bedeutet
für den Spieler, dass er nicht ständig mit neuen Herausforderungen konfrontiert wird, sondern
sich auf diese wenigen voll und ganz konzentrieren kann. Er muss sich also nur mit einer atomaren
Herausforderung auseinandersetzen, die anderen Herausforderungen ergeben sich von selbst
aus dem Spielaufbau. In dieser Einfachheit kann ein Motivationsaspekt von Tetris lokalisiert
werden, da der Spieler sofort mit dem Spielen anfangen kann und nicht davor noch stundenlang
das Spiel mit allen unterschiedlichen Herausforderungen erlernen muss. Gleichzeitig kann ein
Spiel jedoch durch das Herabfallen zufälliger Steine sich völlig von anderen Tetrisspielen unter-
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4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.4: Die Herausforderungshierarchie von Tetris. Sie wird durch wenige verschiedene
Herausforderungen gekennzeichnet, die sich ständig wiederholen.
scheiden - die Herausforderungen, mit denen der Spieler konfrontiert wird, ändern sich jedoch
als solche nicht. Somit wird mit wenigen Herausforderungen dennoch interessanter Spielinhalt
erschaffen.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil von Tetris ist die Tatsache, dass die oberste Herausforderung,
das Erreichen möglichst vieler Punkte, niemals vollständig erreicht werden kann, sondern
immer nur möglichst gut beziehungsweise besser als bei den letzten Spieldurchläufen. Somit
verbessert man das Spielergebnis, das Spiel an sich endet jedoch nie durch Erreichen einer Gewinnkondition.
Durch die Aussicht auf einen besseren Punktestand als in früheren Spielen wird
die Motivation, das Spiel immer wieder zu spielen, sehr hoch gehalten. In diesem Aspekt des
Spiels kann ein weiterer wichtiger Motivationsaspekt gefunden werden.
Die Fähigkeiten, die vom Spieler verlangt werden, betreffen ausschließlich die Reaktionszeiten
unter Anspannung. Hätte der Spieler unendlich viel Zeit, könnte er jeden Stein optimal einordnen
und somit die rechnerisch höchste Punktzahl erreichen. In der Praxis ist dies jedoch aufgrund
der Tatsache, dass die Steine immer schnell herunterfallen, nicht möglich.
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4.4.2 Armadillo Run
4 Untersuchung von Computerspielen
Das Spiel „Armadillo Run” besitzt, ähnlich wie Tetris, eine Levelstruktur. Der Spieler bewältigt
Levels, um in die jeweils nächsthöheren Levels zu gelangen. Als oberste Herausforderung
wird dem Spieler die Aufgabe gestellt, alle Levels erfolgreich zu absolvieren. Zunächst muss
der Spieler ein Tutorial durchlaufen, in dem alle atomaren Herausforderungen des Spiels vorgestellt
werden. Die Tutorial-Levels werden dabei immer komplexer und gleichen am Ende des
Tutorials sehr einfachen normalen Levels des Spiels. In den Tutorial-Levels werden dem Spieler
die zu erledigenden Aufgaben explizit textuell vorgegeben. Es wird genau beschrieben, was
zu erledigen ist und der Spieler muss im Folgenden die beschriebenen Handlungen ausführen.
Die Herausforderungsstruktur innerhalb der Tutoriallevels wird sukzessive komplexer. Im letzten
Tutoriallevel ist sie äquivalent zu der eines jeden folgenden, normalen Spiellevels. Es müssen
in jedem Level drei wichtige Herausforderungen bewältigt werden: Um ein Level überhaupt beenden
zu können, muss das Gürteltier stets in die blaue Zone gebracht werden. Beim Erreichen
dieses Ziels darf nur eine bestimmte Menge Geld ausgegeben werden. Des weiteren kann ein
Level besonders gut beendet werden, indem möglichst viel Geld übrigbehalten wird. Auch hier
kann also, ähnlich wie in Tetris, das Ergebnis optimiert werden. Allerdings kann gleichzeitig das
ganze Spiel gewonnen werden, indem alle Levels absolviert werden. Die Möglichkeit zur Optimierung
wird also auch hier zur Langzeitmotivation eingesetzt, ist allerdings nicht so essentiell
wie in Tetris. Dies kann auch an der Tatsache belegt werden, dass die Optimierungsherausforderung
nicht die oberste Herausforderung in der Herausforderungsstruktur ist, sondern wesentlich
weiter unten angesiedelt ist als bei Tetris. Die Tatsache, dass hier das Spiel erfolgreich durch das
Absolvieren aller Levels beendet werden kann, ist bei Armadillo Run ein Motivationskonzept.
Der Spieler wird auch ein schwieriges Level erfolgreich beenden wollen, da er am Ende alle
Level absolviert haben möchte.
Die Möglichkeiten, mit denen ein Level gemeistert werden kann, sind vielfältig und verlangen
vom Spieler ein hohes Maß an Kreativität. Zunächst wird vom Spieler verlangt, die Startkonfiguration
eines Levels exakt zu analysieren und daraus Lösungsansätze abzuleiten. Bei diesen
Lösungsansätzen müssen sowohl das zur Verfügung stehende Budget als auch die physikalischen
Gesetze, die das Spiel implementiert, bedacht werden. Diese Ansätze werden dann in
die Tat umgesetzt, wobei ein gewisses Maß an Geschick gefordert wird. Dabei steht jedoch
unendlich viel Zeit zur Verfügung, was bedeutet, dass ausschließlich die intrinsischen Spielerfähigkeiten
geprüft werden und nicht die Spielerfähigkeiten unter Anspannung. Ist der Spieler mit
dem Umsetzen seines Lösungsansatzes fertig, kann er testen, ob der Lösungsansatz erfolgreich
ist oder nicht. Ist er erfolglos, muss er allerdings keinerlei negativen Folgen fürchten, sondern
kann seinen Ansatz editieren oder gänzlich neu mit dem Level anfangen. Dies ermöglicht ein
experimentelles Verhalten, in dem der Spieler ständig eine Analyse-, Bau- und Testphase durchläuft.
Diese Herausforderungsart, bei der keinerlei negative Konsequenzen gefürchtet werden
müssen und auch frei experimentiert werden kann, ist ein wesentliches Motivationskonzept von
Armadillo Run. Diese Eigenschaft der Konsequenzlosigkeit besitzen auch Spiele an sich: Sie
haben keine negativen Konsequenzen für das echte Leben. Zwar kann man bei dieser Art von
Herausforderungen auch scheitern, dieses Scheitern betrifft aber eher den persönlichen Ehrgeiz
des Spielers. Diese Art der Herausforderung ist also ebenfalls motivierend.
40

4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.5: Auszug aus der Herausforderungshierarchie von Armadillo Run. Zu erkennen
sind die Levelstruktur und die immerwiederkehrenden Hauptaufgaben wie beispielsweise
die Aufgabe „Bringe das Gürteltier in die blaue Zone“.
4.4.3 Vampire: Bloodlines
Im Vordergrund der Spielmechanik von Vampire: Bloodlines stehen Aufgaben, die der Spieler
bewältigen muss. Solche Aufgaben werden bei Rollenspielen als Quest bezeichnet. Diese Aufgaben
werden ihm von verschiedenen Nicht-Spieler-Charakteren aufgetragen, indem der Spieler
mit diesen Charakteren spricht. Diese Aufgaben sind meistens sehr komplex und bestehen
aus mehreren Unteraufgaben. Beispielsweise muss der Spieler im späteren Spielverlauf einen
Gangsterboss töten. Um zu ihm zu gelangen, muss er zunächst ein Gebäude infiltrieren und mehrere
Wachen ausschalten. Um dies zu bewerkstelligen, gibt es wiederum mehrere Möglichkeiten
wie beispielsweise das Benutzen von Magie oder Schusswaffen. Oftmals gibt es für die Lösung
einer Quest auch mehrere Möglichkeiten. Im Laufe des Spieles erkundet der Spieler vier Hauptgebiete,
in denen er dann die Hauptquestreihe und mehrere Nebenquests, die nicht zwingend für
41

4 Untersuchung von Computerspielen
das Bestehen des gesamten Spieles bewältigt werden müssen, vorantreiben muss. Neben diesen
vier Hauptgebieten gibt es des Weiteren noch ein Tutorial, das den Spieler in die Steuerung und
spielerischen Möglichkeiten einführt. Somit kann als oberste Herausforderung das Bestehen aller
Quests festgestellt werden. Direkt darunter sind die Herausforderungen für das Absolvieren
des Tutorials und der vier Hauptgebiete anzuordnen. Diese wiederum unterteilen sich in die konkreten
Quests, die sich allerdings je nach Komplexität ebenfalls wieder verzweigen. Außerdem
beinhaltet Vampire: Bloodlines viele unterschiedliche atomare Herausforderungen, die im Tutorial
weitestgehend vorgestellt werden. Dazu gehören beispielsweise Kampf, Magie, Menschen
aussaugen, mit anderen Charakteren Gespräche führen und viele mehr. Die Herausforderungen
in Vampire: Bloodlines beinhalten teilweise Zeitdruck in den Kämpfen durch die Tatsache, dass
die Gegner versuchen, den Spielercharakter auszuschalten.
Daraus ergibt sich eine sehr verzweigte Herausforderungshierarchie, die die hohe Komplexität
des Spiels visualisiert. Zwar wird immer wieder auf die atomaren Herausforderungen zurückgegriffen,
diese werden aber so kombiniert, dass der Spieler ständig vor neue Herausforderungen
gestellt wird, die es zu lösen gilt. Besonders interessant ist das Tutorial von Vampire: Bloodlines.
Zu Anfang des Spieles findet der Spieler sich als gerade frisch entstandener Vampir mitten in
der geheimen Vampirgesellschaft wieder und muss sich nun in dieser zurechtfinden. Dabei hilft
ihm ein alter Vampir, der ihm verschiedene einfache Aufgaben gibt. Außerdem erklärt er die verschiedenen
Vor- und Nachteile des Vampirlebens. Dieser Teil des Spieles ist deshalb interessant,
weil er ein in das laufende Spiel eingebettetes Spieltutorial darstellt. Dadurch, dass das Tutorial
eingebettet ist, wird der erzählten Geschichte und aufgebauten Atmosphäre kein Abbruch getan
und der Spieler fühlt sich direkt in die Spielwelt eingebunden.
42

4 Untersuchung von Computerspielen
Abbildung 4.6: Ein Auszug aus der Herausforderungshierarchie von Vampire: Bloodlines. Die
Herausforderungshierarchie wurde zur Darstellung aufgrund ihrer Komplexität
auf einen exemplarischen Auszug reduziert, der die wesentlichen Züge der Herausforderungen
skizziert. Die Herausforderung wird durch Quests charakterisiert,
die sich unterschiedlich komplex in Teilherausforderungen gliedern.
4.5 Überblick über die Motivationskonzepte
Mit Hilfe der Erstellung von Herausforderungshierarchien wurden mehrere Motivationskonzepte
herausgearbeitet. Diese sollen noch einmal kurz in einem Überblick dargestellt werden:
Der Tetris-Ansatz
Motivation durch eine einfache Herausforderungsstruktur mit optimierbaren Herausforderungen:
Der Spieler muss nicht lernen, auf welche Weise viele verschiedene Herausforderungen bezwungen
werden können, sondern kann sich auf wenige konzentrieren. Der Einstieg in das Spiel
ist schnell, einfach und unkompliziert. Dabei wird die Schwierigkeit in dem hier untersuchten
Spiel Tetris durch Zeitdruck erzeugt. Weiterhin kann bei vielen Tetris-Implementationen das
Spiel nicht endgültig bezwungen werden. Die Herausforderungen können nicht endgültig erfüllt
werden, aber es können bessere Punktzahlen erreicht werden.
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Der Armadillo Run-Ansatz
4 Untersuchung von Computerspielen
Der Spieler kann durch Herumexperimentieren mögliche Lösungen für ein Level ausprobieren.
Wenn er dabei eine Lösung erstellt, die keinen Erfolg hat, kann er das Level beliebig oft neu
beginnen. Die Konsequenz beim Scheitern eines Levels ist also lediglich, dass das Level neu
begonnen werden muss. Darüber hinaus sind die Herausforderungen optimierbar: Durch Kreativität
können neue Lösungen erschlossen werden, bei denen mehr Budget übrigbleibt. Durch die
Optimierungsmöglichkeit und das Ausprobieren neuer Lösungsansätze kann von einer relativ
hohen Langzeitmotivation ausgegangen werden.
Der Vampire-Ansatz
Der Spieler möchte alle Levels eines Spieles absolvieren und wird durch die Aussicht auf das
erfolgreiche Beenden einer Herausforderungsstruktur motiviert. Außerdem werden die Herausforderungen
in eine greifbare Geschichte verpackt, die dem Spieler stets erklärt, warum er eine
Herausforderung angehen soll und Hinweise darauf gibt, wie er die Herausforderung am besten
absolvieren kann.
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5Kapitel 5
Entwicklung von prototypischen Spielen
Die in Kapitel 4 gefundenen Motivationskonzepte dienen nun als Grundlage für die Erstellung
von drei prototypischen Schulungsspielen. Dabei wird zunächst das gewählte Vorgehen für die
Umsetzung dieser Spiele erläutert. Danach wird ein Verfahren entwickelt, mit dem Herausforderungshierarchien
in Klassendiagramme überführt werden können. Diese Vorgehensweise wird
dann verwendet, um Konzepte für drei prototypische Schulungsspiele zu erstellen. Diese Konzepte
werden danach verfeinert und die Implementation der Ansätze beschrieben.
5.1 Vorgehen bei der Umsetzung der Prototypen
Die Analyse von Tetris, Armadillo Run und Vampire: Bloodlines ergab jeweils eine Herausforderungshierarchie.
Diese Hierarchien bilden den Aufbau der Herausforderungen eines Computerspiels
ab und können als Grundlage für die Umsetzung von Spielen, die auf dasselbe Motivationskonzept
wie das untersuchte Spiel zurückgreifen soll, dienen. Dabei kann zum einen
der Gesamtaufbau der Hierarchie als Grundlage genutzt werden, zum anderen können einzelne
Herausforderungen aus den untersuchten Spielen übernommen werden. Wenn die Herausforderungshierarchien
sich stark in Bezug auf Zeitdruck, Grundaufbau und Art der Herausforderungen
ähneln, ist davon auszugehen, dass die Motivationskonzepte bei der Übertragung einer
Herausforderungshierarchie auf eine neue Hierarchie erhalten bleiben. Durch die Untersuchung
der Spiele Tetris, Armadillo Run und Vampire: Bloodlines ergaben sich drei Motivationskonzepte,
die durch die erstellten graphischen Herausforderungshierarchien beschrieben werden.
Diese Herausforderungshierarchien sollen nun als Grundlage zur Erstellung von drei prototypischen
Spielen genutzt werden. Somit benutzen die umgesetzten Prototypen die herausgearbeiteten
Motivationskonzepte für die Motivation ihrer Spieler und erlauben eine gegenüberstellende
Evaluation. Um den technischen Aufwand der Umsetzung in Grenzen zu halten und dabei
gleichzeitig die Konzepte nicht grob zu verändern, empfiehlt sich bei der Übertragung gleichzeitig
eine Vereinfachung. So müsste bei der Umsetzung eines modernen Rollenspieles in einer
großen virtuellen Welt wie bei Vampire: Bloodlines ein großer künstlerischer und technischer
Aufwand betrieben werden. Bei einer solchen Vereinfachung dürfen die motivationalen Aspekte
allerdings nicht verlorengehen.
45

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Um dieses Ziel zu erreichen, dürfen bei der Übertragung die überwiegende Art der Herausforderungen,
das Vorhandensein von Zeitdruck und die Präsentationsart einer Herausforderung
(explizit oder implizit) nicht geändert werden. Hinsichtlich der Vereinfachung von Herausforderungshierarchien
empfiehlt es sich, eine Herausforderung, die in mehrere andere Herausforderungen
unterteilt ist, genau dann zusammenzufassen, wenn diese nur aus Herausforderungen
eines Typs bestehen und alle Teilherausforderungen entweder intrinsisch schwierig sind oder ihre
Schwierigkeit durch Anspannung, also Zeitdruck, erzeugen. Herausforderungen, die aus unterschiedlichen
Teilherausforderungen bestehen, sollten nicht zusammengefasst werden, da das
Motivationskonzept so verfälscht werden könnte. Weiterhin können Herausforderungen, die in
einer sehr ähnlichen Form in einem früheren Spielstadium auftraten, so vereinfacht werden, dass
die Ähnlichkeit mit den zuvor aufgetretenen Herausforderungen sehr hoch ist. Dieses Vorgehen
stellt vor allem hinsichtlich der Implementierung eine Vereinfachung dar. Aus den drei Herausforderungshierarchien
der untersuchten Spiele Tetris, Armadillo Run und Vampire: Bloodlines
werden nun Herausforderungshierarchien und Konzepte für drei prototypische Spiele entwickelt.
Dabei wird darauf geachtet, dass die Umsetzung der Motivationskonzepte sich möglichst stark
auf den Kontext der industriellen Anlage bezieht.
Abbildung 5.1: Die virtualisierte Version der SmA. Diese Version diente als Ausgangspunkt für
die Entwicklung der Prototypen.
Für die Umsetzung der Prototypen wurde die Trinigy Vision Game Engine benutzt. Diese bietet
eine große Menge an spielrelevanten Funktionen in Bibliotheken für C++. Dabei werden
Funktionalitäten für Grafik, Sound, Eingabe, Physik, Benutzeroberfläche und Verwaltung der
46

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Spielmechanik zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe dieser Game Engine wurde eine begehbare
virtualisierte Version der SmA von Stefan Rilling an der Universität Koblenz erstellt. Diese
virtualisierte Version beinhaltet ein detailliertes Anlagenmodell sowie die Simulation der Anlagenfunktionen
und diente für die vorliegende Arbeit als Ausgangspunkt für die Entwicklung der
Prototypen. Des Weiteren wurde für die Spielfigur des Gnomen ein an der Universität Koblenz
in der Arbeitsgruppe Computergrafik vorhandenes Modell verwendet, das von Gerrit Lochmann
an der Universität Koblenz für die vorliegende Arbeit animiert worden ist.
Die Umsetzung der Spielmechanik verlagert sich auf zwei Hauptelemente. Zum einen müssen
Datenstrukturen zur Erfassung von spielrelevanten Daten erstellt werden. Dazu zählen beispielsweise
Datenstrukturen für Levels, Herausforderungen oder zu erreichende Flächen. Diese Datenstrukturen
werden in den verschiedenen Ansätzen unterschiedlich umgesetzt und genutzt. Sie
können aus den Herausforderungshierarchien und den daraus entstandenen Klassendiagrammen
entwickelt werden. Zum anderen müssen Aktionen des Spielers verarbeitet werden und Aktionen
der Spielmechanik für den Spieler dargestellt werden. Dies wird in der Mainloop der Trinigy
Game Engine umgesetzt. Die Struktur eines mit dieser Game Engine entwickelten Programms
beinhaltet Methoden zur Abfrage von Tastatur- und Mauseingaben, Aktualisierung der Grafik
sowie der Physik. Um die Spielmechanik eines Spiels zu aktualisieren, wurden die Spiele mit
Methoden ausgestattet, die den aktuellen Status des Spieles abfragen. Diese Methoden werden in
der Mainloop des Hauptprogramms aufgerufen und dann entsprechend dem Zustand des Spiels
in Informationen audiovisuell umgesetzt.
Abbildung 5.2: Als Spielfigur diente ein an der Universität Koblenz vorhandenes animiertes Modell
eines Gnomen.
47

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Bei der Umsetzung wurden Funktionalitäten, die in mehr als nur einem Prototypen gebraucht
wurden, so konzipiert, dass sie in allen drei Prototypen unverändert eingesetzt werden konnten.
Dazu gehört beispielsweise der Timer, der einen beliebigen Countdown verwalten kann. Dies
ist für Spielereignisse nach einer bestimmten Zeit oder auch die Einblendung von Text für eine
bestimmte Zeit wichtig. Weiterhin wurde ein ValueManager konzipiert, der beliebige Werte wie
Punkte oder Geld verwalten kann. Diese Datenstrukturen wurden nicht aus den Herausforderungshierarchien
hergeleitet, sondern stellen Helferklassen dar, deren Notwendigkeit in Iterationsschritten
nach der Erstellung erster Konzepte aus den Herausforderungshierarchien offenbar
wurde.
5.2 Überführung von Herausforderungshierarchien in
Klassendiagramme
Wurde ein Spiel formal hinsichtlich der Herausforderungen untersucht, so ist es möglich, grundlegende
softwaretechnische Konzepte aus dieser Untersuchung zu entwickeln. Diese Konzepte
müssen in nachfolgenden Iterationen verfeinert werden. Um die zu erstellenden Prototypen
konzeptionalisieren zu können, wurde ein Verfahren zu der formalen Herleitung von softwaretechnischen
Konzepten aus den Analyseergebnissen entwickelt. Aus einer Herausforderungshierarchie
kann zunächst ein Klassendiagramm abgeleitet werden. Dazu müssen zunächst die
Herausforderungen, die ähnlich einer früheren Herausforderung sind, untersucht werden. Diese
Ähnlichkeit wird bei korrekter Erstellung der Herausforderungshierarchie in eine Zusammenfassung
dieser Herausforderungen in einer Klasse münden. Die Ausprägung dieser Klasse muss die
zusammengefassten Herausforderungen darstellen können. Sind in der Hierarchie weiter oben
liegende Herausforderungen ähnlich zu vorhergegangenen und setzen sich diese aus jeweils unterschiedlichen
Teilherausforderungen zusammen, so können die oben liegenden Herausforderungen
zu einer Klasse zusammengefasst werden, von der weitere Klassen, welche die in der
Hierarchie tiefer liegenden Herausforderungen beschreiben, abgeleitet werden. Die oberste Herausforderung
bildet bei dieser Herleitung die Hauptklasse für die Spielmechanik, da alle anderen
entstehenden Klassen in direkter oder indirekter Assoziation mit dieser Klasse stehen. Indirekte
Assoziation bedeutet hier, dass zwei Klassen nicht direkt miteinander verbunden sind, sondern
über eine oder mehrere dazwischenliegende Klassen. Diese Hauptklasse hat somit Zugriff auf
den gesamten Teil der Spielmechanik, der durch die Herausforderungen repräsentiert wird.
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.3: Herleitung einer Klassendiagramms aus einer Herausforderungshierarchie. Da
die Herausforderung 1 offenbar mehrere Herausforderungen, die sich ähnlich
sein können, besitzt, wurde aus Herausforderung 1 eine Klasse „Challengetype_1“
erstellt und die Herausforderungen 2 und 3 zu einer Klasse „Challengetype_2“
zusammengefasst. Die beiden Klassen wurden mit einer Assoziation
verbunden.
Sind die unterteilenden Herausforderungen einer Herausforderung jedoch nicht ähnlich zueinander,
wird für jede Herausforderung eine eigene Klasse erstellt. Die Klasse der darüber liegenden
Herausforderung wird mit diesen Klassen assoziiert. Dabei empfiehlt es sich, die Multiplizitäten
der Assoziation nicht direkt aus der Herausforderungshierarchie abzuleiten, da so mit Klassen
eine Struktur auf Instanzenebene beschrieben würde. Würden Multiplizitäten nämlich direkt aus
der Herausforderungshierarchie abgelesen, würde jede Herausforderung in eine Klasse umgesetzt
und mit einer Assoziation mit der Multiplizität 1 an beiden Seiten beschrieben. Stattdessen
sollte berücksichtigt werden, dass es immer sein könnte, dass eine weitere Herausforderung
ähnlich zu einer modellierten Herausforderung ist, aber beispielsweise aus einer Teilherausforderung
mehr als die soeben modellierte Herausforderung besteht. Diese könnte alsor konkret anders
aussehen und würde in diesem Fall eine Instanz der soeben modellierten Klasse darstellen.
Somit ergibt sich, dass die Assoziationen auf Seiten der weiter unten in der Herausforderungshierarchie
liegenden Herausforderungen mit * markiert werden sollten. Diese Assoziation kann
mit einer Collection wie beispielsweise einem Vector umgesetzt werden.
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.4: Eine Herausforderung, die sich in unterschiedliche, nicht ähnliche Herausforderungen
unterteilt, kann in ein Klassendiagramm durch die Modellierung einer
Klasse „Challengetype_1“ überführt werden. Die weiter unten liegenden Herausforderungen
werden in jeweils eine Klasse überführt. Weiterhin wird mit
Hilfe von Assoziationen die Tatsache modelliert, dass eine Herausforderung des
Typs „Challengetype_1“ unter Umständen jeweils mehrere Herausforderungen
der Typen „Challengetype_2“ und „Challengetype_3“ besitzen kann.
Eine Herausforderung gilt dann als erfüllt, wenn alle Teilherausforderungen, aus denen sie sich
zusammensetzt, erfüllt sind. Somit empfiehlt es sich, jeder modellierten Klasse eine Membervariable
hinzuzufügen, die die Information, ob die Herausforderung erfüllt ist oder nicht, modelliert.
Weiterhin ist es oft wichtig, die Information, ob eine Herausforderung überhaupt noch
erfüllt werden kann, zu speichern. Dies kann beispielsweise wichtig sein, wenn eine Herausforderung
scheitern kann und der Spieler im Falle des Scheiterns die Herausforderung neu starten
können soll. Auch dies kann mit einer Membervariable modelliert werden. Denkbar ist aber
auch die Modellierung einer Datenstruktur für die Speicherung eines Herausforderungszustandes.
Kann zu einem Zeitpunkt nur eine bestimmte Herausforderung aktiv sein, so kann die jeweils
aktive Herausforderung mittels eines Pointers auf die Position der aktuellen Herausforderung
in der Collection, in der die Herausforderungen gespeichert werden, beschrieben werden.
Können mehrere Herausforderungen gleichzeitig aktiv sein, kann dies mit einer Collection, die
die Pointer auf alle aktiven Herausforderungen beinhaltet, verwaltet werden.
Die Umsetzung atomarer Herausforderungen ist schwieriger, da diese direkte Aktionen des Spielers
beinhalten wie beispielsweise „Drehe einen Schalter“. Würde dies wie bisher beschrieben
in eine Klasse umgesetzt, wäre die Aktion des Spielers noch nicht umgesetzt. Deshalb sollten
atomare Herausforderungen nicht in Klassen übersetzt werden, sondern in direkte Aktionen, die
Auswirkungen auf Instanzen von Herausforderungsklassen besitzen. Atomare Herausforderungen
müssen also durch Eingaben des Benutzers, die Ereignisse in der Spielmechanik auslösen,
umgesetzt werden. Nach dem Erstellen eines ersten Konzeptes ist es nötig, die erstellten Klas-
50

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
sendiagramme zu verfeinern. So kann es beispielsweise nötig werden, Helferklassen, die weitere
Informationen beinhalten, zu implementieren oder Datenstrukturen für die Speicherung von
Spielinformationen. Dabei müssen vor allem die Kommunikationsschnittstellen der verschiedenen
Spielmechanikelemente geplant werden. Somit legt die Übertragung von Herausforderungshierarchien
in Klassendiagramme die Grundlage für ein Konzept, das dann noch weiter
verfeinert werden muss.
5.3 Spiel 1: SmAshingGnome
Die Herausforderungshierarchie von Tetris wird dadurch gekennzeichnet, dass sich Herausforderungen
ständig wiederholen: Der Spieler muss immer wieder vollständige Steinreihen bilden
und dazu muss er immer wieder Steine in die Steinstruktur einordnen. Außerdem sind die Herausforderungen
von Tetris nicht intrinsisch schwierig, sondern werden erst dadurch schwierig,
dass der Spieler unter Zeitdruck steht. Dieser Zeitdruck wird ständig während des Fortschreitens
in der Levelstruktur des Spiels ständig gesteigert. Dieses Konzept sehr weniger Herausforderungen
mit Zeitdruck, die immer wiederkehren und damit einen sehr einfachen Einstieg in das
Spiel erlauben, soll die Grundlage für eines der drei prototypischen Spiele legen. Spielidee des
Spiels ist, dass der Spieler unter Zeitdruck verhindern muss, dass eine Industrieanlage Stück
für Stück abgeschaltet wird. Dazu muss der Spieler sich ständig um die Anlage bewegen und
beobachten, welcher Anlagenteil ausgeschaltet ist und diesen mit Hilfe des Schalters des Anlagenteils
wieder einschalten. Dabei versucht gleichzeitig ein Gnom, die Anlagenteile schneller
auszuschalten als es dem Spieler möglich ist, sie wieder einzuschalten. Somit wird die atomare
Herausforderung „Ordne einen Stein in die Steinstruktur“ zu der atomaren Herausforderung
„Schalte eine Anlage wieder ein“. Statt eine günstige Steinstruktur zu erstellen muss der Spieler
einen möglichst günstigen Weg um die Anlage finden, so dass er möglichst viele Anlagenteile
mit möglichst wenig Aufwand wieder einschalten kann. Der Gnom hingegen wird, genau wie
bei Tetris die herabfallenden Steine, mit jedem Level schneller. Der Spieler gerät also in immer
größer werdende zeitliche Bedrängnis bis er schließlich keine Chance mehr hat, zeitlich
mitzuhalten. Letzten Endes verliert der Spieler also genau genommen immer, er kann aber die
Zeitspanne bis zum Verlieren maximieren und erhält dadurch eine möglichst hohe Punktzahl.
Um für fortgeschrittenere Spieler die Möglichkeit bieten zu können, besser abzuschneiden, wird
dem Spieler eine Liste der Anlagenteile präsentiert und in dieser Liste deutlich gemacht, welche
Anlagenteile momentan eingeschaltet werden müssen und welche eingeschaltet sind. Obwohl
das Spiel nicht unter didaktischen Merkmalen entwickelt wird, kann der Spieler auf diese Weise
den Aufbau der Anlage kennenlernen. Außerdem lernt er so, mit welchem Schalter welcher Anlagenteil
eingeschaltet werden kann. Um die Visualisierung möglichst interessant zu gestalten
und möglichst nahe an der Idee zu bleiben, richtige Spiele zu entwickeln, schaltet der Gnom
Anlagenteile nicht einfach aus, sondern zerstört diese. Ein zerstörter Anlagenteil brennt und der
Schalter, mit dem er wieder eingeschaltet werden kann, beginnt, Funken zu sprühen. Um die
Nähe dieses Ansatzes zu der untersuchten Tetris-Implementation „Gnometris“ zu verdeutlichen,
wurde für ihn der Name „SmAshingGnome“ gewählt.
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.5: Auszug aus der Herausforderungshierarchie für den ersten Prototyp:
SmAshingGnome.
Für die Umsetzung dieses Konzepts wird die erstellte Herausforderungshierarchie von SmAshingGnome
nun in ein Klassendiagramm überführt, das der Implementierung zu Grunde gelegt
wird. In diesem Konzept wurden die Herausforderungen wie in 5.2 beschrieben in Klassen überführt,
die mit Assoziationen verbunden sind. In der Herausforderungshierarchie für SmAshing-
Gnome gibt es drei primäre Ebenen: Die oberste Herausforderung formuliert das Ziel, möglichst
viele Punkte zu erreichen und kann deshalb in eine Hauptklasse für das Spiel überführt werden.
Diese oberste Herausforderungs besteht aus Levels als Teilherausforderungen. Somit entsteht
eine Klasse „Level“. Da ein SmAshingGnome-Spiel beliebig viele Levels besitzen kann, wird
zwischen den beiden hergeleiteten Klassen eine entsprechende Assoziation eingefügt. Die Herausforderungen,
jeweils einen möglichst effizienten Weg um die Anlage zu finden und zerstörte
Anlagenteile wieder einzuschalten, können zusammengefasst werden, da für die Modellierung
dieser Herausforderungen einzig die Information wichtig ist, welche Anlagenteile von dem
Gnom zerstört werden. Die Klasse „Level“ kann in einer Verfeinerungsiteration weggelassen
werden, da ein Level von SmAshingGnome lediglich die Geschwindigkeit, in der Anlagenteile
ausgeschaltet werden, und die Punktmenge, die der Spieler für das Einschalten von Anlagenteilen
erhält, beeinflusst. Diese spielmechanischen Vorgänge können sehr gut in der Hauptklasse
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des Prototypen verwaltet werden.
5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.6: Herleitung eines ersten Klassendiagramms aus der Herausforderungshierarchie
für SmAshingGnome.
Es macht Sinn, die Spielmechanik zentral verwalten zu lassen. Dazu wurde zunächst eine Klasse
„SmAshingGnome“ modelliert. Die Herausforderungen „Finde einen möglichst effizienten
Weg zu einer ausgeschalteten Station“ und „Schalte eine Anlage wieder ein“ können zu einer
Klasse zusammengefasst werden, deren Ausprägung alle per Zufall erzeugten Herausforderungen
speichert. Dazu ist es wichtig, zu speichern, welche Station als nächstes ausgeschaltet wird.
Auf diese Information kann die Spielmechanik dann zugreifen und die Informationen können im
Spiel dargestellt werden. Der aktuelle Status der acht Stationen wird in einem Bool-Array in der
Klasse „SmAshingGnome“ verwaltet. Die Station, die als nächstes ausgeschaltet wird, wird von
der Spielmechanik mit Hilfe des „RandomGenerator“ bestimmt. Daraus wird eine neue Herausforderung
erstellt und der Status der entsprechenden Station in dem Array stationState geändert.
Um die erreichte Punktzahl verwalten zu können, wurde die Klasse „ValueManager“ hinzugefügt.
Da manche Ereignisse wie beispielsweise der Levelwechsel oder der Beginn der Animation
des Roboters, der Flaschen auf die Anlage stellt, zeitbasiert ablaufen, kann die Klasse „SmAshingGnome“
eine beliebige Ausprägung der Klasse „Timer“ verwalten. Das Hauptprogramm
(SmAApplication) kann nun in der Hauptschleife auf eine Instanz von SmAshingGnome zugreifen
und aktualisierte Informationen visualisieren bzw. die Information, dass ein Anlagenteil
wieder eingeschaltet worden ist, an diese Instanz übergeben.
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.7: Klassendiagramm für SmAshingGnome.
Für die Visualisierung ausgeschalteter Anlagenteile wurde das Partikelsystem des Trinigy Vision
SDK benutzt. Ausgeschaltete Anlagenteile beginnen zu brennen und Rauch steigt auf. Der
Schalter, auf den geklickt werden muss, um den entsprechenden Anlagenteil wieder einzuschalten,
beginnt, Funken zu sprühen. Außerdem wird dem Spieler Feedback durch Geräusche gegeben:
Beginnt ein Anlagenteil zu brennen, wird dies mit einem dreidimensionalen Geräusch
dargestellt. Wird ein Anlagenteil eingeschaltet, dreht sich der entsprechende Schalter wieder in
die richtige Position, der Anlagenteil hört auf zu brennen und der Spieler erhält eine Bestätigung
durch ein Geräusch sowie durch einen eingeblendeten Hinweis, dass der Anlagenteil repariert
wurde. Um den Zeitdruck zu verdeutlichen, wurde als Hintergrundmusik eine rockigere Musik
gewählt, die dem Soundtrack zu 3D-Mark 2000 entnommen wurde.
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5.4 Spiel 2: SmArmadilloGnome
5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.8: Spielszene aus SmAshingGnome.
Die Herausforderungshierarchie von Armadillo Run wird dadurch gekennzeichnet, dass es eine
Levelstruktur gibt, in der immer das gleiche Ziel, nämlich das Gürteltier in die blaue Zone zu
bringen, erreicht werden muss. Dieses Ziel kann unterschiedlich gut erfüllt werden: Besonders
geschickte Lösungen gehen mit dem in einem Level zur Verfügung stehenden Geld sparsam um
und erlauben es dem Gürteltier trotzdem, zu seinem Ziel zu gelangen. Außerdem kann jedes
Level beliebig oft wiederholt werden, bis es bestanden ist. Diese grundlegenden Merkmale der
Herausforderungshierarchie sollen nun die Grundlage für den zweiten Prototyp bilden. Der Prototyp
soll also eine Levelstruktur besitzen, bei der beliebig oft versucht werden können soll, ein
Level zu bestehen. Außerdem soll die Lösung eines Levels optimierbar sein. Aus diesen Grundlagen
ist das Spiel „SmArmadilloGnome“ entstanden, dessen Name eine Hommage an das zu
Grunde liegende Spiel Armadillo Run ist. In diesem Spiel muss der Spieler einen Weg für den
Gnom planen, der es diesem Gnom erlaubt, die gesamte SmA-Anlage auszuschalten. Dazu muss
der Spieler Wegpunkte für den Gnom setzen, die der Gnom abläuft. Dabei muss er blaue Flächen
überlaufen, die grün werden, wenn der Gnom darübergelaufen ist. Das Laufen über eine solche
Fläche bewirkt das Ausschalten eines Anlagenteils. Dabei steht in jedem Level jedoch nur eine
beschränkte Gesamtweglänge zur Verfügung. Wird diese überschritten, ist das aktuelle Level
gescheitert und muss erneut versucht werden. Dem Spieler wird diese Gesamtweglänge angezeigt
und ebenfalls die Weglänge seines momentan gebauten Weges. Somit kann er einsehen,
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.9: Die Herausforderungshierarchie für SmArmadilloGnome.
wie gut seine Lösung ist. Durch die enge Verwandtschaft zwischen Armadillo Run und SmArmadilloGnome
kann die Herausforderungshierarchie von SmArmadilloGnome ähnlich wie die
von SmAshingGnome direkt aus der des Vorbildes entwickelt werden. Die oberste Herausforderung
ist dabei die gleiche wie in Armadillo Run: Es sind alle Levels zu absolvieren. Jedes
Level besteht in erster Linie aus einer Herausforderung, die direkt mit dem Bestehen des Levels
verknüpft ist. Diese Herausforderung besteht darin, eine Route zu erstellen, bei der der Gnom
alle blauen Flächen berührt. Außerdem darf die Maximalweglänge nicht überschritten werden.
Die Herausforderung, das Gürteltier in die blaue Zone zu bringen, wird also transformiert in die
Herausforderung, alle blauen Flächen zu überlaufen. Die Herausforderung, das zur Verfügung
stehende Geldbudget nicht zu überschreiten, wird zu der Herausforderung, die maximale Gesamtweglänge
nicht zu überschreiten. Die vielen Möglichkeiten von Armadillo Run, dem Gürteltier
den Weg in die blaue Zone zu ermöglichen, werden vereinfacht und zusammengefasst zu
der Herausforderung, immer den nächsten Wegpunkt zu setzen, der die Gesamtweglänge nicht
zu lange werden lässt und den Weg nicht über ein rotes Gebiet führt. Dabei wird dem Spieler
stets die maximal erlaubte Gesamtweglänge, die Weglänge des aktuell erstellten Weges und der
Status der verschiedenen Stationen präsentiert. Auf diese Art können Gesamtaufbau der Anlage,
Größenverhältnisse sowie die Position der einzelnen Stationen gelernt werden.
Um die Herausforderungshierarchie in ein Klassendiagramm zu überführen, wurde aus der obersten
Herausforderung „Absolviere alle Level“ eine Hauptklasse erstellt. Da diese oberste Herausforderung
aus Teilherausforderungen, nämlich den Levels, besteht, wurde eine enstrepchende
Klasse „Level“ erstellt, die durch eine Assoziation mit der Hasuptklasse verbunden ist. Diese
Klasse kann beliebig viele Level verwalten, die ihrerseits wieder komplett nach den Wünschen
des Erstellers gestaltet werden können. Diese beiden Klassen können direkt aus der Herausfor-
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.10: Herleitung eines ersten Klassendiagramms aus der Herausforderungshierarchie
für SmArmadilloGnome. Zur größeren Übersichtlichkeit wurden sich wiederholende
Herausforderungen weggelassen.
derungshierarchie abgelesen werden. Darüber hinaus müssen Helferklassen erstellt werden, die
für das Spiel wichtige Informationen verwalten. Besonders zu betretende oder zu vermeidende
Flächen spielen in SmArmadilloGnome eine große Rolle und müssen daher durch eine eigene
Datenstruktur repräsentiert werden.
Ein Level besitzt mehrere Arten von Flächen (areas). Während manche Flächen überlaufen werden
müssen, um das Level zu beenden, geben andere Flächen die Gebiete an, die nicht überschritten
werden dürfen. Diese Gebiete können beispielsweise Hindernisse oder die Anlage
selbst sein. Jedes Level kann beliebig viele und in ihrer Form und Größe beliebige Flächen besitzen.
In jeder Instanz der Klasse Level wird gespeichert, welche Flächen bereits besucht worden
sind. Somit liegt in jedem Level die Information vor, welche der zu besuchenden Flächen bereits
besucht worden ist. Sind alle zu besuchenden Flächen besucht, ist das Level bestanden. Dazu
fragt die Instanz von SmArmadilloGnome mit Hilfe der Methode „isActualLevelFullfilled“ in
jedem Mainloop-Durchlauf, ob die Bedingung für das Bestehen des aktuellen Levels erfüllt ist.
Ist dies der Fall und gibt es ein nächstes Level, werden die Informationen des nächsten Levels
geladen und dargestellt, der Gnom an die vom Level vorgegebene Startposition gesetzt und
die Kamera an ihre Startposition transponiert. Die Kamera ist zu Beginn eines Levels initial in
Richtung des Gnomen orientiert. Weiterhin wird in jedem Mainloop-Durchlauf überprüft, ob
sich der Gnom an einer unerlaubten Position befindet. Ist dies der Fall, muss das Level neu gestartet
werden. Ist ein Level geschafft oder gescheitert, muss der Spieler die Leertaste drücken,
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5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.11: Das Klassendiagramm für SmArmadilloGnome.
um entweder das Level im Falle des Scheiterns zurückzusetzen und neu zu beginnen oder im
Falle des Bestehens das nächste Level zu starten. Am Ende eines Levels wird dem Spieler die
verbrauchte Weglänge noch einmal angezeigt.
Einer Instanz von SmArmadilloGnome können beliebig viele Level hinzugefügt werden. Bei jedem
Level müssen gewisse Pflichtangaben wie Startposition des Gnomen, Startposition der Kamera,
sowie zu überlaufende und zu vermeidende Flächen angegeben werden. Die Umsetzung
der Levelstruktur mit konkreten Angaben über den Aufbau der Level, also den verschiedenen
Flächen, der zur Verfügung stehenden maximalen Gesamtweglänge und der Startpositionen von
Spielfigur und Kamera erfolgte im Quellcode. Durch die einfache Möglichkeit, beliebig viele
Levels hinzuzufügen, wäre jedoch auch die zukünftige Umsetzung eines Leveleditors denkbar.
Die Spielmechanik kann eine beliebige Anzahl an Levels und innerhalb jedes Levels eine beliebige
Anzahl an Flächen verwalten. Dabei werden Scheiter- und Gewinnkonditionen eines
beliebigen Levels überprüft. Für die Evaluation wurden insgesamt elf Levels umgesetzt.
Bei der Darstellung der Spielinformationen wurde auf eine intuitive Farbkodierung zurückgegriffen.
Die Flächen, die nicht betreten werden dürfen, werden rot dargestellt, die zu betretenden
dagegen blau. Überläuft der Gnom eine blaue Fläche, wird sie grün. Die Flächen werden dabei
als transparente Polygone umgesetzt, die sich auf dem Boden des Raumes befinden. Die gesetzten
Wegpunkte werden als grüne Kreise dargestellt, die mit einer grünen Linie verbunden
werden. Somit ist der bereits abgelaufene Weg in einem Level jeweils ersichtlich. Die Benutzeroberfläche
unterteilt sich in zwei Elemente. So werden in der rechten oberen Ecke das aktuelle
Level, die maximal erlaubte Gesamtweglänge und die aktuelle Gesamtweglänge angezeigt.
Rechts unten findet sich die Angabe über den Status der Stationen wieder. Dabei wird eine Liste
aller Anlagenteile präsentiert und die bereits ausgeschalteten Anlagenteile in grüner Schrift
dargestellt, während noch auszuschaltende Anlagenteile rot eingefärbt sind.
58

5.5 Spiel 3: SmAmpire
5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.12: Spielszene aus SmArmadilloGnome.
Bei der Analyse von Vampire: Bloodlines ergab sich eine komplexe Herausforderungshierarchie
mit vielen unterschiedlichen Herausforderungen, die oft auf komplexe Art wieder aus anderen
Herausforderungen bestanden. Aus diesem Spielansatz wurde ein dritter Ansatz für einen Prototypen
abgeleitet. Dabei war eine hinsichtlich des Motivationskonzeptes weitestgehend verlustfreie
Vereinfachung der komplexen Herausforderungshierarchie von Vampire wichtig. Vor allem
die Einführung in Vampire, in der der Vampir Jack einem die verschiedenen Möglichkeiten des
Spiels beibringt, kann für die Umsetzung herangezogen werden, da dem Spieler klare Instruktionen
gegeben werden, die er umsetzen muss. Außerdem lernt er in dieser Phase extrem viel
über Spielwelt und Spielmechanik. Durch diese Überlegung entstand das Konzept eines Spieles,
das ebenfalls einen Tutor beinhalten sollte. Dieser Tutor sollte dem Spieler Aufgaben rund
um die SmA-Anlage geben. Da die Herausforderungen in Vampire: Bloodlines teilweise eine
intrinsische Schwierigkeit besitzen, aber teilweise auch ihre Schwierigkeit durch Anspannung
erzeugen, liegt es nahe, dieses Konzept unterschiedlicher Schwierigkeitsarten in den Prototyp
zu übernehmen. Dass die Abwechslung von ruhigeren und anspannenderen Spielphasen Motivation
erzeugt, wird in [Hon] festgestellt. Somit kann die oberste Herausforderung, nämlich alle
Quests zu lösen, unmittelbar aus der Herausforderungshierarchie von Vampire: Bloodlines abgeleitet
werden. Diese Herausforderung setzt sich aus mehreren Herausforderungen zusammen,
die jeweils eine Quest darstellen. Diese Quests bestehen daraus, eine oder mehrere Stationen der
59

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
SmA-Anlage in einer vorgegebenen Reihenfolge auszuschalten. Dazu übernimmt der Spieler
selbst die Rolle eines Gnomen aus der Ego-Perspektive. Er erhält die Quests von einem Tutorgnom.
Diesen kann der Spieler ansprechen und erhält einen Aufgabentext, in dem alle wichtigen
Informationen zu der Aufgabe enthalten sind. Die Aufgabentexte wurden dabei bewusst
humorvoll gestaltet, um ein möglichst spielerisches Erlebnis zu erreichen. Das Spiel wurde mit
einer kleinen Geschichte versehen, die erzählt, wie der Spieler eine Ausbildung zu einem erfolgreichen
Zerstörungsgnom durchläuft. Diese Geschichte beinhaltet immer schwieriger werdende
Herausforderungen und gipfelt am Ende in einer Abschlussprüfung. Der Spieler muss diese Aufgabentexte
interpretieren und sich dann auf die Suche nach den auszuschaltenden Anlagenteilen
machen. Manche dieser Quests besitzen ein Zeitlimit, das nicht überschritten werden darf.
Abbildung 5.13: Die Herausforderungshierarchie für SmAmpire.
Aus der obersten Herausforderung „Löse alle Quests“ wurde abermals eine Hauptklasse hergeleitet.
Da das Kernstück dieses Ansatzes in den Aufgaben liegt, kann aus der Herausforderungshierarchie
eine Klasse „Quest“ abgeleitet werden. Eine Quest wird im wesentlichen durch
eine Reihe von Zielstationen, die ausgeschaltet werden müssen, einen Aufgabentext sowie eine
Beschreibung der Erfüllung sowie der Erfüllbarkeit beschrieben. Das Spiel an sich kann beliebig
viele Quests verwalten. Die Spielmechanik präsentiert den Questtext der aktuellen Quest
dem Spieler und verwaltet Zeitlimits, Questziele und den Zustand der einzelnen Quests. Dies
wird durch einen ständigen Aktualisierungsvorgang aus der Main-Loop des Hauptprogramms
vorgenommen und über Schnittstellenmethoden realisiert, die eine Kommunikation von Hauptprogramm
mit der jeweils aktuellen Quest und ihrem Zustand erlauben.
60

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.14: Herleitung eines ersten Klassendiagramms für SmAmpire.
Das aus der Herausforderungshierarchie abgeleitete Klassendiagramm wurde durch eine Klasse
„Timer“ erweitert wie sie bereits in SmAshingGnome verwendet worden ist. Diese Klasse dient
der Verwaltung von Quests mit Zeitlimit. Dazu kann eine Quest ein Zeitlimit besitzen. Ist dies
der Fall, gilt die Quest automatisch als nicht mehr erfüllbar und gescheitert, wenn das Zeitlimit
abgelaufen ist. Eine solche Quest muss dann neugestartet werden. Die Klasse „Timer“ ist
nicht unmittelbar aus der Herausforderungshierarchie abzuleiten, sondern stellt eine notwendige
Erweiterung in einer Verfeinerungsiteration des Klassendiagramms der bisher entwickelten
Klassenhierarchie dar.
61

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.15: Das Klassendiagramm für SmAmpire.
Die Oberfläche von SmAmpire besteht aus zwei Hauptelementen. In dem ersten Element rechts
oben wird angezeigt, in welcher Quest der Spieler sich momentan befindet und darunter das
nächste Ziel, mit dem der Spieler interagieren muss. Somit wird dem Spieler immer klargemacht,
welche Station er als nächstes erreichen muss, er muss aber selbst herausfinden, wo diese ist bzw.
diese wiederfinden. Zerstört der Spieler eine Station, wird dies durch einen Ton bestätigt und die
Anlage beginnt zu brennen, zu rauchen und Funken zu sprühen. Bei Quests mit Zeitlimit ergibt
sich das Problem, dass das Zeitlimit nicht vom Spiel gestartet werden darf, da der Spieler den
Aufgabentext lesen muss und vorher nicht bestimmt werden kann, wie lange er dazu benötigt.
Dieses Problem wurde gelöst, indem der Spieler selbst das Zeitlimit startet. Bei Aufgaben mit
Zeitlimit wird die noch zur Verfügung stehende Zeit groß grün eingeblendet und zählt herunter.
Fällt die Zeit unter sechs Sekunden, wird sie gelb dargestellt. Stehen nur noch drei oder weniger
Sekunden zur Verfügung, wird die Zeit rot eingefärbt.
62

5 Entwicklung von prototypischen Spielen
Abbildung 5.16: Spielszene aus SmAmpire. Der Tutorgnom hat dem Spieler eine Aufgabe ohne
Zeitlimit gegeben. Das nächste Ziel innerhalb dieser Aufgabe wird rechts oben
angezeigt.
63

6Kapitel 6
Evaluation
Die drei erstellten prototypischen Schulungsspiele werden nun mit Hilfe eines Benutzertests
näher untersucht. Auf diese Weise soll festgestellt werden, welcher Ansatz die höchste Motivation
erzeugt. Dazu wird zunächst das Vorgehen für die Evaluation vorgestellt. Dann werden die
Ziele der Evaluation in Form von Hypothesen formuliert. Für die Durchführung der Evaluation
werden danach geeignete Instrumente vorgestellt, die es erlauben, Motivation zu erfassen. Dann
wird die Probandengruppe vorgestellt, mit der die Evaluation durchgeführt wurde. Nachdem der
genaue Ablauf der Evaluation erklärt ist, werden die Ergebnisse abschließend analysiert und die
aufgestellten Hypothesen mit Hilfe eines statistischen Verfahrens untersucht.
6.1 Vorgehen
Soll eine Frage mit Hilfe einer empirischen Erhebung beantwortet werden, liegt zunächst eine
Theorie über die Eigenschaften einer Population vor. Um diese Theorie zu überprüfen, wird eine
stichprobenartige Erhebung durchgeführt. Mit Hilfe dieser stichprobenartigen Erhebung kann
die Theorie bestätigt oder verworfen werden. Demgegenüber steht die Konfidenzintervallberechnung,
bei der von einer stichprobenartigen Erhebung auf Eigenschaften der Population geschlossen
wird. Da hier Theorien über unterschiedliche Motivationsansätze aufgestellt wurden, soll in
dem Fall der vorliegenden Arbeit also eine bestehende Theorie überprüft werden. Dazu müssen
zunächst Hypothesen formuliert werden. Mit Hilfe dieser Hypothesen können Tendenzen
innerhalb zweier Stichproben festgestellt werden. Dabei wird zunächst für eine Theorie eine
Nullhypothese entwickelt, die davon ausgeht, dass der gewünschte Effekt nicht eintritt, oder
dass der eintretende Effekt schlechter als der Vergleichseffekt ist. Zu einer Nullhypothese wird
eine Alternativhypothese formuliert, die davon ausgeht, dass der gewünschte Effekt tatsächlich
nachweisbar ist.
Liegen zwei Stichproben vor, kann errechnet werden, ob eine Tendenz hinsichtlich des untersuchten
Merkmals zwischen den Stichproben vorliegt und wie wahrscheinlich es ist, dass diese
nicht durch Zufall oder Streuung entstanden ist. Dabei ergibt sich eine Irrtumswahrscheinlichkeit,
mit der die Alternativhypothese nicht angenommen werden kann. Liegt diese Irrtumswahr-
64

6 Evaluation
scheinlichkeit unter 10%, so kann eine Tendenz in Richtung der Alternativhypothese festgestellt
werden. Liegt die Irrtumswahrscheinlichkeit unter 5%, so liegt eine statistische Signifikanz vor
und die Nullhypothese kann in der Regel verworfen werden. Bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit
von unter 1% liegt eine hohe statistische Signifikanz vor. Anhand der Irrtumswahrscheinlichkeit
muss entschieden werden, ob die Null- oder Alternativhypothese angenommen wird. In nicht
eindeutigen Fällen ist dabei eine neue Stichprobenerhebung mit größeren Stichproben angemessen.
Wird eine Fehlentscheidung bezüglich der anzunehmenden Hypothese getroffen, so kann
ein α- oder β-Fehler entstehen. Ein α-Fehler entsteht, wenn in der Population die Nullhypothese
vorliegt, aber die Alternativhypothese angenommen wird. Bei einem β-Fehler liegt in der
Population die Alternativhypothese vor, diese wird jedoch zugunsten der Nullhypothese verworfen.
Um die Irrtumswahrscheinlichkeit zu berechnen, muss ein geeignetes statistisches Verfahren zur
Berechnung des Signifikanz-Niveaus gewählt werden. Dabei muss beispielsweise berücksichtigt
werden, ob davon auszugehen ist, dass die zu untersuchenden Eigenschaften normalverteilt
in der Population vorliegen und ob die Stichproben abhängig voneinander sind oder nicht.
Eine abhängige Stichprobe wird mit denselben Probanden durchgeführt. So kann ein Vorher-
Nachher-Vergleich bei jedem Probanden durchgeführt werden und die Tendenz zwischen den
beiden Stichproben festgestellt werden. Bei einer unabhängigen Stichprobe werden unterschiedliche
Probandengruppen untersucht. Des Weiteren muss beachtet werden, ob Intervall- oder Ordinaldaten
vorliegen. Bei Ordinaldaten werden Merkmalausprägungen genau einer Kategorie
zugeordnet. Dabei kann beispielsweise eine Skala von 1 („trifft zu“) bis 7 („trifft nicht zu“) verwendet
werden. Daraus ergibt sich, dass bei Ordinaldaten das arithmetische Mittel nicht definiert
ist und nur der Median gebildet werden kann. Bei Intervalldaten lassen sich Ausprägungen des
Skalenniveaus quantitativ mittels Zahlen ausdrücken. Verfahren, die für Intervalldaten geeignet
sind, besitzen in der Regel zu starke Voraussetzungen, um für Ordinaldaten geeignet zu sein.
Dieses Vorgehen soll nun auf eine Evaluation der drei Prototypen angewendet werden. Dabei
werden zunächst die Evaluationsziele definiert und Hypothesen formuliert, die diese Ziele beschreiben.
Um die Evaluation durchzuführen, werden dann geeignete Instrumente ausgewählt,
die sich für die Evaluation der Hypothesen eignen und selbst möglichst zuverlässig sind, das
heißt auf Validität hin überprüft. Die so entstandenen Ergebnisse sollen dann mit einem geeigneten
statistischen Verfahren zum Vergleich von Tendenzen in Stichproben auf ihre Signifikanz
hinsichtlich der aufgestellten Hypothesen überprüft werden. So kann entschieden werden,
welche Hypothesen angenommen oder verworfen werden. Die Ergebnisse werden abschließend
interpretiert und diskutiert.
6.2 Ziele der Evaluation und Aufstellen der Hypothesen
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, herauszufinden, welche gamebasierten Motivationskonzepte sich
als besonders sinnvoll für die Umsetzung von Schulungssoftware für eine Industrieanlage herausstellen.
Dazu ist es sinnvoll, verschiedene Teilaspekte von Motivation zu betrachten, um so
Rückschlüsse auf die Auswirkung verschiedener Motivationskonzepte auf die Motivation des
65

6 Evaluation
Anwenders ziehen zu können. Diese motivationalen Teilaspekte sollten durch die erstellten Prototypen
besonders klar herausgestellt werden, da so eventuelle Unterschiede oder Gemeinsamkeiten
von gamebasierten Motivationskonzepten auf die Motivation gefunden werden können.
Zu bedenken ist auch, dass Motivation zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich ausgeprägt
sein kann. Interessant ist einerseits die Motivation eines Anwenders nach der Aufgabenstellung
und vor der Bearbeitung der Aufgabe und andererseits die Motivation während der Aufgabenbearbeitung.
Zu beiden Zeitpunkten ist eine möglichst hohe Motivation wünschenswert: Vor der
Aufgabenbearbeitung erhöht sie die Bereitschaft zur Aufgabenbearbeitung, und während der
Aufgabenbearbeitung senkt sie die Wahrscheinlichkeit, dass die Bearbeitung abgebrochen wird.
Gleichzeitig erhöht sie die Bereitschaft, sich auch weiterhin mit dem Thema zu beschäftigen.
Die Motivation zu diesen beiden Zeitpunkten wird nun wie folgt in Teilaspekte, die einfacher zu
betrachten sind, zerlegt:
• Nach der Aufgabenstellung und vor der Aufgabenbearbeitung: Das Interesse des Anwenders
an der Aufgabe und das Empfinden, sich einer angemessenen Herausforderung gegenüber
zu sehen.
• Während der Bearbeitung: Das Maß, in dem sich der Nutzer in dem Flow-Zustand befindet.
Dabei wäre ein hohes Interesse an einer Aufgabe und das Empfinden, dass die Aufgabe angemessen
schwierig ist, Indikatoren für eine hohe Motivation, sich der Lösung einer Aufgabe
zuzuwenden, während sich der Flow-Zustand während des Bearbeitens ebenfalls positiv auf
die Motivation des Benutzers auswirken würde. Dies stellt das Optimum für die Motivation
eines Nutzers einer Schulungssoftware dar. In der Evaluation soll nun untersucht werden, welches
der drei umgesetzten Motivationskonzepte dieses Optimum möglichst gut annähert. Dazu
sollen nun mehrere Annahmen aufgestellt werden, die mit Hilfe verschiedener Hypothesen im
Zuge einer Unterschiedshypothesenuntersuchung statistisch überprüft werden können. Dieses
Vorgehen ist deshalb sinnvoll, weil bei einer solchen Unterschiedshypothesenuntersuchung die
zentrale Tendenz zweier Stichproben hinsichtlich des untersuchten Merkmals verglichen wird
(siehe [Bor05], S. 150), hier aber drei Stichproben miteinander verglichen werden sollen. Um
dies erreichen zu können, sollen die jeweiligen Annahmen durch mehrere Unterschiedshypothesenuntersuchungen
belegt oder widerlegt werden. Dabei ist es sinnvoll, stets von einem der
Prototypen auszugehen und Nullhypothesen sowie Alternativhypothesen bezüglich dieses einen
Prototypen aufzustellen. Da es sich bei SmAmpire, also dem Vampire-Ansatz, um einen Ansatz
handelt, der sowohl den SmAshingGnome-Ansatz sowie den SmArmadilloGnome-Ansatz verbindet,
kann man von diesem Spiel ausgehen und anhand dieses Spieles überprüfen, wie sich
die anderen Spiele im Verhältnis zu ihm bezüglich der oben aufgelisteten Motivationsteilaspekte
verhalten. Des Weiteren ist ein Unterschiedshypothesentest kommutativ, da hier der Unterschied
zweier Stichproben auf Signifikanz hin überprüft wird und sich derselbe Unterschied ergibt,
wenn man dieselben Stichproben in anderer Reihenfolge betrachtet. Diese Annahmen sowie die
Hypothesen, mit denen sie untersucht werden können, lauten:
• Annahme 1: Die verschiedenen Ansätze resultieren in unterschiedlich optimalem Herausforderungsempfinden
nach der Instruktion und vor dem Spielen.
– Nullhypothese Null0: Die Herausforderung wird nach der Instruktion bei SmAmpire
66

6 Evaluation
als entweder genauso angemessen oder als weniger angemessen als bei SmAshing-
Gnome empfunden.
– Alternativhypothese Alt0: Die Herausforderung nach der Instruktion wird bei Sm-
Ampire als angemessener als bei SmAshingGnome empfunden.
– Nullhypothese Null1: Die Herausforderung wird nach der Instruktion bei SmAmpire
als entweder genauso angemessen oder als weniger angemessen als bei SmArmadilloGnome
empfunden.
– Alternativhypothese Alt1: Die Herausforderung nach der Instruktion wird bei Sm-
Ampire als angemessener als bei SmArmadilloGnome empfunden.
• Annahme 2: Die unterschiedlichen Ansätze erzeugen unterschiedlich hohes Interesse nach
der Instruktion und vor dem Spielen.
– Nullhypothese Null2: Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire entweder
genau so hoch oder niedriger als bei SmAshingGnome.
– Alternativhypothese Alt2: Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire höher
als bei SmAshingGnome.
– Nullhypothese Null3: Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire entweder
genau so hoch oder niedriger als bei SmArmadilloGnome.
– Alternativhypothese Alt3: Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire höher
als bei SmArmadilloGnome.
Die Annahmen 1 und 2 beziehen sich auf die Motivation, sich an die Lösung einer Aufgabe zu
begeben, nicht aber auf die Motivation während der Aufgabenbearbeitung. Die folgende Annahme
bezieht sich schließlich auf die Motivation während der Aufgabenlösung:
• Annahme 3: Die unterschiedlichen Ansätze erzeugen unterschiedlichen Flow bei den Probanden.
– Nullhypothese Null4: Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist niedriger
als der beim Spielen von SmAshingGnome erzeugte Flow oder gleich.
– Alternativhypothese Alt4: Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist höher
als der beim Spielen von SmAshingGnome erzeugte Flow.
– Nullhypothese Null5: Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist niedriger
als der beim Spielen von SmArmadilloGnome erzeugte Flow oder gleich.
– Alternativhypothese Alt5: Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist höher
als der beim Spielen von SmArmadilloGnome erzeugte Flow.
Des Weiteren kann bei einer solchen Untersuchung überprüft werden, als wie geeignet die einzelnen
Ansätze zum Vermitteln von Lerninhalten von den Probanden eingeschätzt werden. Hierzu
kann überprüft werden, wie die Probanden zum einen die Möglichkeit, Wissen mit einem Ansatz
zu vermitteln, einschätzen und zum anderen die Angabe der Probanden, ob sie beim Spielen
des Prototypen etwas gelernt hätten, wenn es um Lernen gegangen wäre. Dazu kann eine weitere
Annahme formuliert und untersucht werden:
67

6 Evaluation
• Annahme 4: Die unterschiedlichen Ansätze unterscheiden sich hinsichtlich der didaktischen
Möglichkeiten.
– Nullhypothese Null6: Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte zu vermitteln,
ist bei SmAmpire gleich hoch wie bei SmAshingGnome oder niedriger.
– Alternativhypothese Alt6: Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte zu
vermitteln, ist bei SmAmpire höher als bei SmAshingGnome.
– Nullhypothese Null7: Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte zu vermitteln,
ist bei SmAmpire gleich hoch wie bei SmArmadilloGnome oder niedriger.
– Alternativhypothese Alt7: Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte zu
vermitteln, ist bei SmAmpire höher als bei SmArmadilloGnome.
– Nullhypothese Null8: Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist bei
SmAmpire gleich wie bei SmAshingGnome oder niedriger.
– Alternativhypothese Alt8: Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist
bei SmAmpire höher als bei SmAshingGnome.
– Nullhypothese Null9: Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist bei
SmAmpire gleich wie bei SmArmadilloGnome oder niedriger.
– Alternativhypothese Alt9: Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist
bei SmAmpire höher als bei SmArmadilloGnome.
Somit gilt für alle Nulli und Alti: Nulli = Alt i {i = 0..9}. Diese Hypothesen sollen nun mit Hilfe
eines Evaluationsverfahrens überprüft werden.
6.3 Auswahl der Evaluationsinstrumente
Die in 6.1 aufgestellten Hypothesen stützen sich auf Aussagen zu Interesse, Herausforderungsempfinden
und Flow. Um diese Motivationselemente messen zu können, müssen geeignete Messinstrumente
gefunden werden. In [Böt05] wird beispielsweise das Flow-Erleben durch Messung
der Physiognomie, also Mimik und Hautwiderstand, und der Herzfrequenz vorgenommen. Dieses
Vorgehen kann bei der Messung des Flow-Zustandes unter Umständen sehr genaue Daten
liefern, ist jedoch mit einem sehr hohen Aufwand verbunden. Deshalb empfiehlt es sich, für die
Untersuchung der aufgestellten Hypothesen ein klassischeres und weniger aufwändiges Untersuchungsinstrument
heranzuziehen. Dieses stellen Fragebögen dar, die die Probanden ausfüllen.
Dabei sind vor allem Validitätshinweise der verwendeten Fragebögen wichtig, die Hinweise
darauf geben, ob der Fragebogen das Gewünschte misst. Dabei wird der Fragebogen Untersuchungen
hinsichtlich seiner Validität unterzogen. Dann können Rückschlüsse darauf gezogen
werden, ob der Fragebogen tatsächlich den gewünschten Effekt misst.
Ein Fragebogen, der die aktuelle Motivation in Lern- und Leistungssituationen nach einer Aufgabenstellung
und vor ihrer Bearbeitung misst, wird in [RVB01] entwickelt. Bei diesem Fragebogen
werden insgesamt 18 Items abgefragt, die sich auf die Kategorien Herausforderung,
68

6 Evaluation
Interesse, Erfolgswahrscheinlichkeit und Misserfolgsbefürchtung verteilen. Dieser Fragebogen
deckt also zwei der gewünschten Motivationsaspekte ab. Da die Motivation in Computerspielen
erfasst werden soll, ist es sinnvoll, die Items, die sich auf die Lernleistung beziehen, bei der Erhebung
nicht zu beachten. Somit kann aus dem in [RVB01] entwickelten Fragebogen ein schlankerer
entwickelt werden, der die zuvor aufgestellten Hypothesen ebenfalls untersucht. Bei diesem
kürzeren Fragebogen wurden deshalb die Items aus den Kategorien Erfolgswahrscheinlichkeit
und Misserfolgsbefürchtung weggelassen. Da die Items der unterschiedlichen Kategorien nicht
miteinander verknüpft sind, ist es unwahrscheinlich, dass die Kürzung des Fragebogens eine
Auswirkung auf seine Qualität mit sich zieht. Des Weiteren wurde das Item vier des ursprünglichen
Fragebogens (“Bei der Aufgabe mag ich die Rolle des Wissenschaftlers, der Zusammenhänge
entdeckt”) aufgrund einer doppeldeutigen Fragestellung entfernt. Bei dieser Frage wird
nämlich zum einen abgefragt, ob die Rolle des Wissenschaftlers sympathisch auf den Probanden
wirkt, aber zum anderen darüber hinaus auch, ob das Entdecken von Zusammenhängen gemocht
wird.
Auf diese Weise entstand ein Fragebogen, der acht Items enthält. Jeweils vier Items sind den
Kategorien Interesse und Herausforderung zuzuordnen. Die Items der Kategorie Interesse messen
dabei die Höhe des Interesses, die der Proband nach der Aufgabenstellung gegenüber der
Aufgabe hat, während die Herausforderungs-Items messen, ob der Proband sich angemessen
herausgefordert fühlt. Die Items werden mit Hilfe einer Ordinalskala, die von 1 (“trifft nicht
zu”) bis 7 (“trifft zu”) reicht. Bei den Interesse-Items deutet dabei ein hoher Wert auf hohes
Interesse hin, während bei den Herausforderungs-Items ein hoher Wert auf das Gefühl des Probanden,
dass die gestellte Aufgabe einen angemessenen Schwierigkeitsgrad besitzt, hindeutet.
Wird die Aufgabe als zu schwierig oder zu einfach empfunden, mündet dies in einem niedrigeren
Wert bei den Herausforderungsitems. Der so entstandene neue Fragebogen erlaubt die Vorhersage
der Lernleistung bei selbstgesteuertem Verständnislernen. Der ursprüngliche Fragebogen war
darüber hinaus in der Lage, Vorhersagen über das fragengeführte Faktenlernen zu treffen. Wird
der gamebasierte Ansatz jedoch in der Schulung eingesetzt, wird er mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit
auf selbstgesteuertes Verständnislernen abzielen. Bei der Vorhersage der Lernleistung
für langsame Lerner erreicht der Fragebogen in der Kategorie Interesse ein signifikantes Ergebnis
(p

6 Evaluation
Umständen den mittleren Wert bei einer Frage ankreuzen, wenn sie die Frage nicht beantworten
können und das Ergebnis auf diese Weise verfälscht werden könnte. Die Werte der Flow-
Kurz-Skala, die durch den Fragebogen für einen Probanden erstellt wird, lassen darüber hinaus
ebenfalls Vorhersagen der Lernleistung zu: „Bei Einbeziehung der erklärungsmächtigen Personvariablen
ist es aber lediglich der Flow-Kurz-Skala-Wert, der eine signifikante Vorhersage der
späteren Klausurleistung erlaubt“ ([RVE03], S. 15f).
Über Messung von Interesse, Herausforderungsempfinden und Flow-Erleben sollten allgemeine
Angaben der Probanden wie Alter, Einstellung gegenüber Computerspielen und technischen
Anlagen sowie eine grobe Tendenz des Computerspielverhaltens der Probanden erfasst werden.
Dazu wurde ein kurzer Fragebogen entwickelt, der diese Punkte erfasst (siehe Anhang). Dabei
wurde das Computerspielverhalten erfasst, indem das Spielverhalten des Probanden im letzten
halben Jahr in unterschiedlichen Genres abgefragt wurde. Die Auswahl der Genres wurde
dabei auf Action, Strategie, Rollenspiel, Sport und Adventure begrenzt, wobei diese Genrevorgabe
aus der Test-Rubrik der Computerspielezeitschrift „Gamestar“ stammt (siehe [gam]). Eine
Einteilung in Spielgenres ist oft problematisch, wurde hier aber der Einfachheit halber herangezogen,
um eine sehr grobe Tendenz des Probanden erfassen zu können. Gleichzeitig wird auf
diese Weise aber die Anzahl der insgesamt gespielten Stunden erfasst.
Um für weitere Arbeiten und Projekte Orientierungs- und Anhaltspunkte liefern zu können,
wurden noch zwei Fragen bezüglich der Möglichkeit, mit einem Prototypen zu lernen, gestellt.
Die erste Frage („Ich denke, das Spiel kann einen Lerninhalt vermitteln“) misst die Einschätzung
des Probanden, ob der Prototyp sich zum Lernen eignet, während die zweite Frage („Das Spiel
hätte mir etwas vermittelt, wenn es um Lernen gegangen wäre“) misst, ob der Proband das
Gefühl hat, mit dem Spiel etwas lernen zu können.
6.4 Auswahl der Probandengruppe
Da die umgesetzten Prototypen sich sehr stark an aktuellen Computerspielen orientieren, ist es
sinnvoll, Probanden zu wählen, die zumindest grob mit gängigen Spielsteuerungen wie beispielsweise
der WASD-Steuerung vertraut sind. Somit werden Messfehler vermieden, die dadurch
entstehen könnten, dass manche Probanden die Steuerung nicht kennen und sich damit zunächst
einmal vertraut machen müssen. Um den Fokus aber nicht zu stark auf sehr computerspielaffine
Probanden zu legen, wurde darauf geachtet, dass die Probandengruppe eine möglichst hohe Varianz
in der Gesamtspielzeit besitzt. Die Gruppe der ausgewählten Probanden beinhaltete zwei
Frauen und neun Männer, das Durchschnittsalter lag bei 28,82 Jahren. Drei der Probanden wurden
bei der Siemens AG in Nürnberg, Industry Automation Division, getestet. Die restlichen
neun Probanden wurden am Entwicklungsrechner der drei Prototypen getestet.
70

6 Evaluation
Tabelle 6.1: Übersicht über die Probandengruppe
Tabelle 6.2: Übersicht über die mit Computerspielen verbrachte Zeit der Probanden im letzten
halben Jahr
Darüber hinaus wurden die Probanden gebeten, Angaben zu ihrer prinzipiellen Einstellung zu
Computerspielen und technischen Anlagen machen, um später die Ergebnisse bezüglich Interesse,
Herausforderungsempfinden und Flow in Relation zu diesen Angaben setzen zu können.
Dabei ergab sich eine sehr hohe Varianz bezüglich der Gesamtspielzeit der Probanden. Dies
rührt daher, dass die durchschnittliche wöchentliche Spielzeit im letzten halben Jahr mit 0 bis
54 Stunden angegeben wurde. Damit sind in der Probandengruppe sowohl Nichtspieler, Wenigspieler,
moderate Spieler und Vielspieler beinhaltet.
71

6 Evaluation
Tabelle 6.3: Einstellung der Probanden gegenüber Computerspielen und technischen Anlagen
Die Angaben bezüglich der prinzipiellen Einstellung gegenüber Computerspielen und der Einstellung
gegenüber technischen Anlagen und Geräten ergab sich eine wesentlich geringer Varianz
mit 0,82 bzw. 0,65. Die Einstellung gegenüber Computerspielen und technischen Anlagen
ist also innerhalb der Stichprobe konsistent. Da fast alle Probanden Computerspiele prinzipiell
gut fanden und technische Anlagen und Geräte interessant, eignet sich die Probandengruppe für
die Untersuchung. Dadurch, dass die Probanden sich in ihrer Zeit, die sie im letzten halben Jahr
mit Computerspielen verbrachten, sehr unterscheiden, wird ein wahrscheinlicher Querschnitt
gebildet wie er auch bei den Teilnehmern einer Schulung für eine Industrieanlage vorkommen
könnte. Da solche Schulungsteilnehmer sehr wahrscheinlich ein hohes Interesse an technischen
Anlagen und Geräten haben, ist es wichtig, dass dies auch auf die Probandengruppe zutrifft.
6.5 Ablauf der Evaluation
Jeder Proband testet jeden Prototypen. Da es sein könnte, dass das Ergebnis durch die Reihenfolge,
in der gespielt wird, verfälscht werden könnte, die zur Verfügung stehende Probandenzahl
jedoch nur relativ niedrig war, wurde jeder der elf Probanden einer Permutationsgruppe zugeteilt.
Es könnte beispielsweise sein, dass ein Proband die Anlage bereits nach einem Spiel gut
kennt und der Schwierigkeitsgrad des zweiten und dritten getesteten Spieles deshalb als unangemessen
niedrig empfunden werden könnte. Bei drei zu testenden Spielen gibt es insgesamt
sechs mögliche Permutationen: (1, 2, 3), (1, 3, 2), (2, 1, 3), (2, 3, 1), (3, 1, 2) und (3, 2, 1).
Dabei ist Spiel 1 SmAshingGnome, Spiel 2 SmArmadilloGnome und Spiel 3 SmAmpire. Jeder
der elf Probanden wurde per Los einer dieser Permutationen zugeteilt, woraus sich ergibt, dass
fünf Permutationen von zwei Probanden durchlaufen wurden und eine (nämlich (1, 3, 2)) nur
von einem Probanden.
Jeder Proband wurde zunächst gebeten, den Fragebogen „Allgemeine Angaben“ auszufüllen.
Danach testete jeder Proband jedes Spiel gemäß der Reihenfolge der Permutationsgruppe, in die
er zufällig eingeteilt wurde. Dabei durchlief er für jeden Prototypen folgende Prozedur:
1. Anschauen eines einminütigen Instruktionsvideos,
72

6 Evaluation
2. Ausfüllen des Fragebogens zur momentanen Einstellung (Messung von Interesse und Herausforderungsempfinden),
3. Zehn Minuten langes Spielen des Spiels,
4. Ausfüllen des Fragebogens zur Erfassung des Flow-Erlebens sowie Einschätzung der
Lernmöglichkeiten,
5. Ausfüllen des Fragebogens für Verbesserungsvorschläge.
Um eine standardisierte Instruktion zu erhalten, wurde von jedem Prototyp ein ca. einminütiges
Video erstellt, in dem Spielziel, Steuerungsmöglichkeiten und Interaktionsmöglichkeiten erklärt
wurden. Die Videos wurden mit Hilfe des Programms Fraps erstellt, das es erlaubt, Mitschnitte
von DirectX-Programmen zu erstellen und zeigen einen Mitschnitt während des Spiels. Diese
Mitschnitte wurden zusätzlich kommentiert. Besonders wichtig dabei war, dem Probanden zu
verdeutlichen, mit welchen Tasten er ein neues Level starten kann oder was zu tun ist, wenn
ein Level gescheitert ist. Darüber hinaus war für die Instruktionsvideos besonders wichtig, dass
die Aufgabe klar wurde. Dazu wurden für jeden Prototypen in gleicher Reihenfolge Spielziel,
Steuerungsmöglichkeiten und weitere Interaktionsmöglichkeiten erklärt. Messfehler könnten allerdings
dadurch entstanden sein, dass die Probanden unter Umständen Probleme gehabt haben
könnten, dem ersten gezeigten Video vollständig zu folgen. Dieser Messfehler sollte aber weitestgehend
dadurch vernachlässigbar sein, dass die Probanden den Permutationsgruppen zugeteilt
waren.
6.6 Analyse der Ergebnisse
Die Ergebnisse der Evaluation sollen nun näher betrachtet werden, um Aussagen über das Verhalten
der unterschiedlichen Motivationskonzepte machen zu können. Da es sich bei den eingesetzten
Skalen um Ordinalskalen handelt, ist das arithmetische Mittel undefiniert. Stattdessen
können Mediane gebildet werdet, die mittels eines für Ordinaldaten geeigneten Testverfahrens
auf Signifikanz getestet werden können. Die zu überprüfenden Null- und Alternativhypothesen
wurden in 6.1 aufgestellt. Um die aufgestellten Hypothesen zu überprüfen, müssen die zentralen
Tendenzen der Stichproben miteinander verglichen werden. Es kann nicht von einer Normalverteilung
der Merkmale oder einer Varianzhomogenität ausgegangen werden. Somit muss ein
voraussetzungsarmes Verfahren zur Berechnung von Signifikanzniveaus herangezogen werden.
Außerdem muss das Verfahren zur Überprüfung der Hypothesen für abhängige Stichproben ausgelegt
sein, da dieselben Probanden die verschiedenen Spiele spielten. Die zentralen Tendenzen
sollen gegenübergestellt werden, da auf diese Weise festgestellt werden kann, welche Motivationskonzepte
die höchste Motivation erzeugen. Ein Verfahren, das die geforderten Voraussetzungen
erfüllt, ist der Wilcoxon-Test für Paardifferenzen. Mit ihm lassen sich zwei Stichproben
gegenüberstellen und ihre zentralen Tendenzen hinsichtlich ihres statistischen Signifikanzniveaus
vergleichen.
Zunächst werden nun die Ergebnisse der Untersuchung nach den Instruktionsvideos betrachtet.
Bei den Ergebnisübersichten werden die Probanden nach der Reihenfolge des Testens aufgeführt.
Die Items des Fragebogens konnten jeweils mit den Werten 1 („trifft nicht zu“) bis 7
73

6 Evaluation
(„trifft zu“) bewertet werden. Somit liegt der höchstmögliche Median bei sieben, der schlechtestmögliche
bei eins und der mittlere Wert bei vier. Die Ergebnisse der Items, die das Herausforderungsempfinden
der Probanden messen, finden sich in Tabelle 6.4.
Zunächst werden nun die Nullhypothese Null0 („Die Herausforderung wird nach der Instruktion
bei SmAmpire als entweder genauso angemessen oder als weniger angemessen als bei SmAshingGnome
empfunden“) und die Alternativhypothese Alt0 („Die Herausforderung nach der
Instruktion wird bei SmAmpire als angemessener als bei SmAshingGnome empfunden“) überprüft.
Bei der Überprüfung ergibt sich für die Alternativhypothese Alt0 eine Irrtumswahrscheinlichkeit
von p ≤ 0,9375. Damit muss die Alternativhypothese Alt0 verworfen werden und die
Nullhypothese Null0 wird angenommen. Es kann also keine unterschiedliche Tendenz hinsichtlich
des Herausforderungsempfindens zwischen dem SmAmpire- und dem SmAshingGnome-
Ansatz gefunden werden. Beide Ansätze erzeugen ein relativ angemessenes Herausforderungsempfinden:
Bei SmAshingGnome liegt bei zwei von elf Probanden das Herausforderungsempfinden
unterhalb des mittleren Wertes vier, bei SmAmpire ist dies bei nur einem Probanden der
Fall. Nun sollen die Nullhypothese Null1 („Die Herausforderung wird nach der Instruktion bei
SmAmpire als entweder genauso angemessen oder als weniger angemessen als bei SmArmadilloGnome
empfunden“) und die Alternativhypothese Alt1 („Die Herausforderung nach der
Instruktion wird bei SmAmpire als angemessener als bei SmArmadilloGnome empfunden“)
betrachtet werden. Hier ergibt sich für Alt1 eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,6875.
Auch hier muss die Alternativhypothese Alt1 zugunsten der Nullhypothese Null1 verworfen
werden. Es ist also auch hier anzunehmen, dass es zwischen dem SmAmpire-Ansatz und dem
SmArmadilloGnome-Ansatz keine Unterschiede hinsichtlich des erzeugten Herausforderungsempfindens
gibt. Wie bei dem SmAmpire-Ansatz gibt es bei SmArmadilloGnome nur einen
Probanden, der die Angemessenheit der Herausforderung unterhalb des mittleren Wertes vier
ansiedelt.
Auffällig sind beim Herausforderungsempfinden die Unterschiede in der Varianz. Bei dem Ansatz,
der mit Zeitdruck arbeitet und damit also die Fähigkeiten des Spielers unter Anspannung
testet, kommt es zur höchsten Varianz (3,29), während es bei dem SmArmadilloGnome-Ansatz,
der sich auf die intrinsische Schwierigkeit bezieht, zu der niedrigsten Varianz kommt (1,11). Dies
könnte darauf hindeuten, dass das Herausforderungsempfinden also dann besonders stark variiert,
wenn im Vorhinein klar ist, dass unter Zeitdruck eine Aufgabe zu erfüllen ist. Hinsichtlich
des Herausforderungsempfindens können also keine Unterschiede zwischen den Ansätzen festgestellt
werden. Somit muss die Annahme, dass die unterschiedlichen Ansätze in unterschiedlich
hohem Empfinden der Angemessenheit der Aufgaben münden, verworfen werden.
74

6 Evaluation
Tabelle 6.4: Gegenüberstellung der Mediane aus den Herausforderungsitems für die einzelnen
Spiele, die nach den Instruktionsvideos und vor dem Spielen abgefragt wurden.
Das bei den Probanden erzeugte Interesse nach den Instruktionsvideos wird in Tabelle 6.5 gegenübergestellt.
Hier sind zuerst die Nullhypothese Null2 („Das Interesse ist nach der Instruktion
bei SmAmpire entweder genau so hoch oder niedriger als bei SmAshingGnome“) und die
Alternativhypothese Alt2 („Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire höher als bei
SmAshingGnome“) zu überprüfen. Dabei ergibt sich für die Alternativhypothese Alt2 eine Irrtumswahrscheinlichkeit
von p ≤ 0,6406 und die Alternativhypothese Alt2 muss zugunsten der
Nullhypothese Null2 verworfen werden. Das Interesse, das diese beiden Spiele nach dem Instruktionsvideo
erzeugen, ist also vergleichbar. Auch bei der Überprüfung der Nullhypothese
Null3 („Das Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire entweder genau so hoch oder
niedriger als bei SmArmadilloGnome“) und der zugehörigen Alternativhypothese Alt3 („Das
Interesse ist nach der Instruktion bei SmAmpire höher als bei SmArmadilloGnome“) kann kein
Unterschied im Interesse festgestellt werden (p ≤ 0,8438) und die Nullhypothese Null3 wird
angenommen. Die Varianzen innerhalb des erzeugten Interesses sind relativ hoch. Dies könnte
mit unterschiedlichen Vorlieben der Probanden erklärt werden.
Bei Betrachtung des Interesses nach dem Instruktionsvideo und vor dem Spielen kann ähnlich
wie beim Herausforderungsempfinden kein Unterschied zwischen den Ansätzen festgestellt werden.
Somit muss Annahme 2 als falsch angesehen werden.
75

6 Evaluation
Tabelle 6.5: Gegenüberstellung der Mediane aus den Interessensitems für die einzelnen Spiele,
die nach den Instruktionsvideos und vor dem Spielen abgefragt wurden.
Da Interesse und Herausforderungsempfinden zwischen Instruktionsvideo und Spielen sich bei
den unterschiedlichen Ansätzen nicht unterscheiden, muss die Höhe der Motivation während
des Spielens gemessen werden. Dazu wurde der Flow als Indikator für eine hohe Motivation
benutzt. Die gemessenen Flow-Werte sind Tabelle 6.6 zu entnehmen. Ob die unterschiedlichen
Ansätze unterschiedlichen Flow erzeugen, ist nun zu überprüfen. Dazu wird zunächst die Nullhypothese
Null4 („Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist niedriger als der beim
Spielen von SmAshingGnome erzeugte Flow oder gleich“) und die Alternativhypothese Alt4
(„Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist höher als der beim Spielen von SmAshing-
Gnome erzeugte Flow“) überprüft. Bei der Überprüfung unterschiedlicher Tendenzen erhält man
eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,2754. Dabei ist eine Tendenz hin zu einem höheren
Flow bei SmAshingGnome feststellbar (W+ = 16,50 für SmAmpire gegenüber W- = 38,50 für
SmAshingGnome). Mit dieser Irrtumswahrscheinlichkeit kann die Nullhypothese Null4 zwar
nicht verworfen werden, das Ergebnis könnte aber darauf hindeuten, dass es zwischen dem
SmAmpire-Ansatz und dem SmAshingGnome-Ansatz einen Unterschied hinsichtlich des Potentials,
Flow zu erzeugen, gibt. Dieses Ergebnis müsste unter Umständen noch einmal mit einer
größeren Stichprobe weiter untersucht werden.
Weiterhin müssen Null5 („Der beim Spielen von SmAmpire erzeugte Flow ist niedriger als der
beim Spielen von SmArmadilloGnome erzeugte Flow oder gleich“) und Alt5 („Der beim Spielen
von SmAmpire erzeugte Flow ist höher als der beim Spielen von SmArmadilloGnome erzeugte
Flow“) überprüft werden. Dabei wird eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,6875 erreicht.
Die Alternativhypothese Alt5 wird zugunsten der Null5 verworfen. SmAmpire und SmArmadilloGnome
scheinen ein vergleichbares Potential, Flow zu erzeugen, zu besitzen.
Sollte SmAshingGnome hinsichtlich des Flow-Erlebens mehr Potential besitzen als SmAmpire
und weiterhin SmAmpire und SmArmadilloGnome in diesem Punkt vergleichbares Potential
aufweisen, würde dies bedeuten, dass SmAshingGnome auch mehr Flow erzeugen könnte als
SmArmadilloGnome. Um diese Möglichkeit zu überprüfen, wird nun die Tendenz in den Flow-
Werten zwischen SmAshingGnome und SmArmadilloGnome verglichen. Die Wahrscheinlichkeit,
dass die Tendenzen sich gleichen, beträgt p ≤ 0,2031 und gibt eine Tendenz hin zu SmAshingGnome
an (W+ = 11 für SmArmadilloGnome und W- = 34 für SmAshingGnome). Diese
76

6 Evaluation
Irrtumswahrscheinlichkeit ist zwar nicht statistisch signifikant, untermauert jedoch die Annahme,
dass der SmAshingGnome-Ansatz das höchste Potential zur Erzeugung von Flow-Erleben
besitzt.
Tabelle 6.6: Gegenüberstellung der erzeugten Flow-Werte der drei Spiele.
Die Probanden sollten Items beantworten, die es erlauben, zu erfassen, ob sie dem jeweiligen
Spiel Lernpotential zutrauen oder nicht. Annahme 4 besagt, dass die unterschiedlichen Ansätze
unterschiedliche didaktische Möglichkeiten aufweisen. Die ermittelten Werte sind in Tabelle 6.7
abzulesen. Bei der Überprüfung von Null6 („Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte
zu vermitteln, ist bei SmAmpire gleich hoch wie bei SmAshingGnome oder niedriger“) und
Alt6 ergibt sich für die Alternativhypothese eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,1289. Damit
kann die Nullhypothese Null6 zwar nicht verworfen werden, die Alternativhypothese könnte
allerdings in größeren Probandentests näher untersucht werden. Null7 („Die Einschätzung bzgl.
der Möglichkeit, Lerninhalte zu vermitteln, ist bei SmAmpire gleich hoch wie bei SmArmadilloGnome
oder niedriger“) und Alt7 („Die Einschätzung bzgl. der Möglichkeit, Lerninhalte zu
vermitteln, ist bei SmAmpire höher als bei SmArmadilloGnome“) untersuchen die Tendenz der
Einschätzung über die didaktischen Möglichkeiten von SmAmpire und SmArmadilloGnome.
Dabei ergibt sich eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,1641. Auch hier kann Null7 nicht
verworfen werden, allerdings liegt die Annahme nahe, dass SmAmpire tatsächlich ein höheres
didaktisches Potential als die beiden anderen Ansätze besitzt.
77

6 Evaluation
Tabelle 6.7: Gegenüberstellung der Einschätzung der Probanden bezüglich der didaktischen
Möglichkeiten der Spiele.
Um die unterschiedlichen didaktischen Möglichkeiten weiter zu untersuchen, wurden die Probanden
gefragt, ob sie das Gefühl haben, dass das gerade gespielte Spiel ihnen etwas hätte
beibringen können, wenn es um Lernen gegangen wäre. Die Ergebnisse dieser Items sind in
Tabelle 6.8 aufgelistet. Alt8 („Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist bei Sm-
Ampire höher als bei SmAshingGnome“) untersucht, ob das Gefühl, etwas beim Spielen gelernt
zu haben, bei SmAmpire höher ist als bei SmAshingGnome. Die Überprüfung dieser Alternativhypothese
ergibt eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0.01172. Damit ist ein statistisch signifikanter
Unterschied zwischen den beiden Prototypen feststellbar. Die Überprüfung der Alt9
(„Die Einschätzung bzgl. des vermittelten Lerninhaltes ist bei SmAmpire höher als bei SmArmadilloGnome“)
ergibt eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,01562. Auch hier besteht ein
statistisch signifikanter Unterschied. Damit können Alt8 und Alt9 angenommen werden. Die
Probanden hatten also durchaus das Gefühl, beim Spielen von SmAmpire am meisten gelernt zu
haben.
Tabelle 6.8: Gegenüberstellung der Angaben zu dem Gefühl der Probanden, ob sie etwas beim
Spielen der Prototypen gelernt haben.
78

7Kapitel 7
Zusammenfassung und Diskussion
Computerspiele werden freiwillig gespielt. Damit liegt eine intrinsische Motivation bei den Spielern
vor. Ein Modell zur Beschreibung intrinsischer Motivation, wie sie besonders unter anderem
bei Spielen vorkommen kann, ist das Modell des Flow-Erlebens. Dieses Modell beschreibt einen
Zustand, in dem Handlung und Bewusstsein verschmelzen und der Handelnde völlig in der Tätigkeit
aufgeht. Dabei motiviert die Handlung an sich und keine extrinsischen Faktoren. Dieses
Modell von Motivation wurde als Ausgangspunkt genutzt, um darauf aufbauend Computerspiele
formal hinsichtlich der Motivation erzeugenden Komponenten zu analysieren. Der Zustand des
Flow-Erlebens wirkt sich nicht nur positiv auf die Motivation des Handelnden, sondern auch
auf Lernleistungen aus. In Verbindung mit den didaktischen Möglichkeiten, die das Medium des
Computerspiels bietet, kann die Möglichkeit, intrinsische Motivation durch das Flow-Erleben
in Computerspielen zu erzeugen, sinnvoll für eine Schulung komplexer Zusammenhänge wie
beispielsweise bei einer komplexen Industrieanlage genutzt werden.
Als wichtige Ursachen von Computerspielmotivation wurden Herausforderungen betrachtet.
Herausforderungen werden von der Spielmechanik eines Computerspiels zur Verfügung gestellt
und müssen von dem Spieler überwunden werden. Dabei müssen die Herausforderungen bestimmten
Gesichtspunkten genügen, die sich gegenseitig bedingen, um eine hohe Motivation
zu erzeugen. Zum einen ist dabei ein angemessener Schwierigkeitsgrad wichtig, zum anderen
muss beim Spieler eine internale Kontrollüberzeugung, eine internale Kausalattribuierung und
eine angemessene Selbstwirksamkeitserwartung vorliegen. Sind diese Punkte erfüllt, ist es möglich,
ein hohes Flow-Erleben zu erzeugen. Da man bei einem Flow-Erleben die Umwelt vergisst
und ganz in der Tätigkeit aufgeht, ist dieser Zustand zum Lernen wünschenswert und animiert
auch zum Weitermachen, da man gar nicht aktiv darüber nachdenkt. Dieser Zustand kann also
als motivierend und günstig für das Erreichen von Lernzielen angesehen werden. Da Herausforderungen
maßgeblichen Einfluss auf mögliches Flow-Erleben und damit die Motivation beim
Spieler haben, wurden sie als primäres Kriterium gewählt, um drei verschiedene Computerspiele
methodisch zu analysieren. Dazu wurde das der professionellen Computerspieleentwicklung
entnommene Konzept der Herausforderungshierarchien verwendet, um eine Methodik zu entwickeln,
die eine eingehende Analyse von Herausforderungen in Computerspielen erlaubt. Diese
Methodik wurde auf die drei Computerspiele Gnometris, Armadillo Run und Vampire: Bloodli-
79

7 Zusammenfassung und Diskussion
nes angewendet. Die Ergebnisse dieser Analyse wurden als Grundlage für die Entwicklung von
drei Prototypen verwendet. Dabei wurden aus den Herausforderungshierarchien der untersuchten
Spiele weniger komplexe Herausforderungshierarchien entwickelt, die die Grundlage für die
drei Prototypen bildeten.
Aus diesen Herausforderungshierarchien wurden Klassendiagramme entwickelt, die schließlich
in C++ mit der Trinigy Vision Game Engine umgesetzt wurden. Um diese drei Spiele gegeneinander
evaluieren und somit Rückschlüsse über die Funktionsweise von Motivation in Computerspielen
ziehen zu können, wurden geeignete Fragebögen zur Messung der aktuellen Motivation
und des Flow-Erlebens ausgewählt. In einem Probandentest mit elf Probanden wurden
die Ansätze gegeneinander evaluiert und die Ergebnisse mit Hilfe des Wilcoxon-Tests für den
Vergleich zweier abhängiger Stichproben hinsichtlich ihrer zentralen Tendenz auf ihre zentrale
Tendenz hin untersucht. Dazu wurden vier Annahmen formuliert, die durch unterschiedliche
Hypothesen untersucht werden konnten. Bei der Messung der Motivation nach den Instruktionsvideos
und vor dem Spielen wurde zwischen Interesse und Herausforderungsempfinden unterschieden.
Es konnte jedoch kein Unterschied in Interesse oder Herausforderungsempfinden
festgestellt werden. Offenbar motivieren alle drei Konzepte in ihrer Aufgabenstellung gleich
hoch. Bei der Unterscheidung in der Möglichkeit, bei einem Spieler Flow-Erleben zu erzeugen,
könnte es sein, dass der SmAshingGnome-Ansatz, der Herausforderungen unter Anspannung,
die immer schwieriger werden, erzeugt, den anderen Ansätzen überlegen ist. Hierbei konnte die
Nullhypothese allerdings nicht verworfen werden. In einem größeren Probandentest müsste evaluiert
werden, ob hier tatsächlich eine höhere Möglichkeit zur Flow-Entwicklung als bei dem
SmArmadilloGnome- und SmAmpire-Ansatz vorliegt. Hinsichtlich der didaktischen Möglichkeiten
der Programme schätzten die Probanden tendenziell den SmAmpire-Ansatz den anderen
Ansätzen als überlegen ein. Des Weiteren hatten die Probanden das Gefühl, bei SmAmpire mehr
gelernt zu haben als bei den anderen beiden Ansätzen.
Wenn ein Schulungskonzept für eine industrielle Anlage mit Software durchgeführt werden soll,
kann auf das hier vorgestellte Vorgehen zurückgegriffen werden. Dabei empfiehlt es sich, Spiele
auszuwählen und hinsichtlich ihrer Herausforderungshierarchie zu untersuchen. Bei der Auswahl
der dabei zu untersuchenden Spiele kann die Einschätzung der Spiele hinsichtlich ihrer
Herausforderungshierarchien herangezogen werden. Dabei könne beispielsweise Fachzeitschriften
helfen. Alternativ kann aus einem der drei in dieser Diplomarbeit herausgearbeiteten Motivationskonzepte
eine Schulungssoftware erstellt werden. Soll dabei eine hohe Motivation während
des Spielens erreicht werden, ist es sinnvoll, zu versuchen, Flow-Erleben bei den Spielern zu
ermöglichen. Dabei konnten in dieser Arbeit mit einer Stichprobengröße von n = 11 keine signifikanten
Unterschiede zwischen den drei hier untersuchten Konzepten festgestellt werden.
Ein Ansatz mit einer sehr einfachen Herausforderungshierarchie, deren Herausforderungen unter
Anspannung zu bewältigen sind und das immer wieder gespielt werden kann mit dem Ziel,
ein besseres Ergebnis zu erreichen (SmAshingGnome), hat jedoch mehr Flow erzeugen können
als die beiden anderen hier vorgestellten Ansätze. Um die Vermutung zu untersuchen, dass dieser
Ansatz tatsächlich mehr Flow-Erleben ermöglicht als die beiden anderen Ansätze, müsste
unter Umständen eine größere Stichprobe herangezogen werden. Die beiden anderen Ansätze
(SmArmadilloGnome und SmAmpire) waren jedoch auch in der Lage, Flow-Erleben zu ermöglichen.
Dies belegen die hohen Flow-Werte dieser beiden Spiele. Wird für ein analysiertes Spiel
80

7 Zusammenfassung und Diskussion
eine Herausforderungshierarchie erstellt, kann aus ihr ein Konzept für eine Schulungssoftware
hergeleitet werden. Dieses Konzept kann dann in softwaretechnische Konzepte überführt werden,
die der Umsetzung zu Grunde gelegt werden. Bei der Auswahl eines Konzeptes für eine
Schulungssoftware muss allerdings auch die Zielumgebung der Software berücksichtigt werden.
Der Vorteil von gamebasierter Motivation ist, dass sie bewirkt, dass man sich freiwillig
mit der Software beschäftigt. Deshalb wäre es empfehlenswert, den Einsatz der Software nicht
nur auf den Zeitraum einer Schulung einzuschränken, sondern beispielsweise auf einen freien
Gebrauch während kurzen Pausen oder privat zu Hause auszuweiten. Idealerweise würde ein
solches Spiel dann statt des neuesten Flashspiels in einer Pause gespielt.
Didaktische Inhalte sollten dabei die Grundlage der Spielumgebung bilden, aber das Lernen
selbst sollte nicht als Primärinhalt präsentiert werden, da auf diese Weise die spielerische Motivation
verloren gehen kann. Auch wenn das Lernen in einer Schulungssoftware keine untergeordnete
Rolle spielen darf, ist es hinsichtlich gamebasierter Motivation sinnvoll, den Lerninhalt
nicht zum offensichtlichen Hauptmerkmal der Software zu erheben. Hinsichtlich eines Schulungskonzeptes
wäre deshalb sogar wünschenswert, wenn Spieler nicht wüssten, dass man mit
der Software etwas lernen kann. Auf diese Weise wird ihnen ein freies Spielerlebnis ermöglicht,
das alle Vorteile von Computerspielen, das heißt eine hohe Motivationsmöglichkeit sowie hohe
Lernmöglichkeiten durch das Spielen an sich, bietet. Deshalb ist es wichtig, die Lerninhalte geschickt
in der Spielwelt unterzubringen. So werden die Vorteile des Lernens im Spiel geschickt
genutzt, der Lernende hat Spaß beim Lernen und beschäftigt sich gerne und freiwillig mit der
Software. Bei der Untersuchung der drei Motivationskonzepte in dieser Arbeit stellte sich der
dritte Prototyp (SmAmpire) als derjenige heraus, bei dem die Probanden signifikant das Gefühl
hatten, etwas gelernt zu haben. Die Testpersonen schätzten hier das, was sie beim Spielen gelernt
haben, gegenüber den anderen Prototypen als besonders hoch ein. Dies könnte zum einen
daran liegen, dass bei diesem Ansatz tatsächlich mehr als in den anderen Ansätzen gelernt wird,
es könnte aber auch dadurch bewirkt worden sein, dass der Lerninhalt in diesem Ansatz am
offensichtlichsten ist. Um präzise Vorhersagen über didaktische Möglichkeiten der Ansätze machen
zu können, müsste demnach eine Untersuchung vorgenommen werden, die überprüft, nach
welchem Spiel tatsächlich am meisten gelernt worden ist.
81

8Kapitel 8
Ausblick
Die vorgestellte Analyse für die Analyse von Herausforderungen in einem gegebenen Computerspiel
beruht auf dem Ausfüllen eines Analysebogens. Dieser Analysebogen wurde mit dem
Fokus auf Feststellung einer Herausforderungshierarchie erstellt. Die Bearbeitung dieses Analysebogens
ist jedoch sehr zeitaufwändig und kompliziert. Dadurch ist die Analyse mit einem
hohen Zeitaufwand verbunden. Deshalb wäre die Vereinfachung dieses Analysevorgehens wünschenswert.
Dazu könnten sogar halbautomatisierte Verfahren eingesetzt werden, die den Tester
bei der Analyse unterstützen. Auf diese Weise wäre es möglich, mehr Spiele zu analysieren
und somit mehr Herausforderungshierarchien als Grundlage für die Konzeptionalisierung von
gamebasierter Schulungssoftware zu erhalten. Sind mehr Herausforderungshierarchien vorhanden,
können Vorteile verschiedener Konzepte kombiniert werden, um so eventuell ein höheres
Motivationspotential und bessere didaktische Möglichkeiten zu bieten. Des Weiteren könnte die
Analyse bezüglich der eigentlichen Spielmechanik erweitert werden. Dabei können Vorgänge
sehr gut mit endlichen Automaten und ähnlichen Graphen modelliert werden. Eine solche Analyse
hätte den Vorteil, dass gegebene Spiele genauer analysiert werden könnten und Informationen
über die Spielmechanik präziser wären. Auf der Basis einer formaleren und damit besser
automatisierbaren Analyse wäre die Entwicklung von Autorenwerkzeugen denkbar. So könnte
beispielsweise ein Autorenwerkzeug für die Entwicklung gamebasierter Schulungssoftware
für Industrieanlagen erstellt werden. Hierzu könnten dann auch verschiedene bereits analysierte
und formalisierte Konzepte als Ausgangspunkt mitgeliefert werden. Ein solches Autorenwerkzeug
müsste allerdings eine möglichst dynamische Analyse und Entwicklung von gamebasierten
Schulungsumgebungen erlauben.
Die Überführung von Herausforderungshierarchien in softwaretechnische Konzepte könnte ebenfalls
näher betrachtet werden. Hierbei ist eine weitere Formalisierung der Überführung denkbar.
Auf Basis dieser formaleren Überführung könnten Autorenwerkzeuge, in denen Herausforderungshierarchien
erstellt werden, erstellt werden. Diese Autorenwerkzeuge könnten dann mit
Herausforderungshierarchien und verschiedenen Angaben zu der Spielmechanik wie beispielsweise
einer Verknüpfung von verschiedenen Ereignissen und Zuständen weitestgehend fertige
Spiele generieren. Dies hätte den Vorteil, dass die Herausforderungshierarchien entweder komplett
eigenständig entwickelt worden sein könnten oder wie in dieser Arbeit auf Basis von an-
82

8 Ausblick
deren Herausforderungshierarchien entwickelt worden sein könnten. Auf diese Weise könnten
zum einen mehr Spiele zum Testen von didaktischen Möglichkeiten und auch Motivationskonzepten,
zum anderen auch die endgültigen Schulungsprogramme erstellt werden. Ein weiterer
Vorteil wäre die Möglichkeit, Schulungskonzepte schnell abzuändern und anzupassen. So könnten
einmal entwickelte Spiele, die bereits mit einem funktionierenden didaktischen Konzept
ausgestattet sind, mit anderen Inhalten für andere Industrieanlagen ausgestattet werden. Diese
Autorenwerkzeuge könnten selbstverständlich auch für andere Schulungseinsätze außer der
Schulung für Industrieanlagen verwendet werden.
Um die vorliegenden Ergebnisse weiter zu verfestigen, vor allem bezüglich des Flow-Erlebens,
wäre eine Untersuchung mit einer größeren Stichprobe als der für die Arbeit untersuchten angebracht.
Dazu könnte das hier vorgestellte und vollständige Evaluationskonzept angewendet
werden. Auf diese Weise könnte beispielsweise untersucht werden, ob der Tetris-ähnliche Ansatz
tatsächlich in der Möglichkeit, Flow-Erleben zu ermöglichen, den anderen beiden Ansätzen
überlegen ist. Weiterhin wäre eine Evaluation der didaktischen Möglichkeiten denkbar. Dazu
müsste gemessen werden, ob der gamebasierte Ansatz einen didaktischen Vorteil gegenüber
einer Schulung ohne Spieleeinsatz bietet. Dies könnte beispielsweise mit der erzielten Lernleistung
evaluiert werden. Problematisch hierbei ist allerdings, dass dazu ein vollständiges Schulungskonzept
ohne Spieleeinsatz sowie eines mit Spieleeinsatz entwickelt werden müssten, die
ungefähr gleichwertig sind.
Die Entwicklung eines vollständiges Schulungskonzeptes könnte deshalb in das Zentrum zukünftiger
Arbeiten gerückt werden. Dabei dürfte ein gamebasierter Ansatz durchaus Erfolgsaussichten
haben, da diese Arbeit gezeigt hat, dass Flow-Erleben mit dem gamebasierten Ansatz
möglich ist und damit die intrinsische Motivation gezielt erzeugt und genutzt werden kann. Allerdings
könnten einerseits Computerspiele als Teil eines Gesamtschulungskonzeptes gesehen
werden, zum Beispiel, um den Lernenden eine unterstützende Komponente, auf die freiwillig zu
beliebigen Zeitpunkten zugegriffen werden kann, an die Hand zu geben. Andererseits könnten
Computerspiele aber auch als Hauptkomponente einer Schulung konzipiert werden, um so die
Vorteile von Computerspielen in didaktischer und motivationaler Hinsicht ohne Einschränkungen
nutzen zu können.
83

Abbildungsverzeichnis
1.1 Die SmA - Smart Automation Anlage der Siemens AG in Nürnberg. . . . . . . 9
4.1 Tetris auf dem Gameboy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2 Eine Spielszene aus Armadillo Run. Das zusammengerollte Armadillo (rechts
oben) muss in die blaue Zone links unten befördert werden. Dazu stehen mehrere
Bauteile (in der Mitte unten) zur Verfügung, die gekauft und mit den schwarzen
Punkten in der Spielwelt verbunden werden können. . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3 Zwei Spielszenen aus Vampire: Bloodlines. Links ist der Mentor zu sehen, der
dem Spieler zu Spielanfang an die Seite gestellt wird und ihm das Vampirleben
erklärt. Rechts daneben ist die Spielfigur unterwegs in einer nächtlichen Stadt. . 38
4.4 Die Herausforderungshierarchie von Tetris. Sie wird durch wenige verschiedene
Herausforderungen gekennzeichnet, die sich ständig wiederholen. . . . . . . . 39
4.5 Auszug aus der Herausforderungshierarchie von Armadillo Run. Zu erkennen
sind die Levelstruktur und die immerwiederkehrenden Hauptaufgaben wie beispielsweise
die Aufgabe „Bringe das Gürteltier in die blaue Zone“. . . . . . . 41
4.6 Ein Auszug aus der Herausforderungshierarchie von Vampire: Bloodlines. Die
Herausforderungshierarchie wurde zur Darstellung aufgrund ihrer Komplexität
auf einen exemplarischen Auszug reduziert, der die wesentlichen Züge der Herausforderungen
skizziert. Die Herausforderung wird durch Quests charakterisiert,
die sich unterschiedlich komplex in Teilherausforderungen gliedern. . . . 43
5.1 Die virtualisierte Version der SmA. Diese Version diente als Ausgangspunkt für
die Entwicklung der Prototypen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.2 Als Spielfigur diente ein an der Universität Koblenz vorhandenes animiertes Modell
eines Gnomen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.3 Herleitung einer Klassendiagramms aus einer Herausforderungshierarchie. Da
die Herausforderung 1 offenbar mehrere Herausforderungen, die sich ähnlich
sein können, besitzt, wurde aus Herausforderung 1 eine Klasse „Challengetype_1“
erstellt und die Herausforderungen 2 und 3 zu einer Klasse „Challengetype_2“
zusammengefasst. Die beiden Klassen wurden mit einer Assoziation
verbunden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
84

Abbildungsverzeichnis
5.4 Eine Herausforderung, die sich in unterschiedliche, nicht ähnliche Herausforderungen
unterteilt, kann in ein Klassendiagramm durch die Modellierung einer
Klasse „Challengetype_1“ überführt werden. Die weiter unten liegenden Herausforderungen
werden in jeweils eine Klasse überführt. Weiterhin wird mit
Hilfe von Assoziationen die Tatsache modelliert, dass eine Herausforderung des
Typs „Challengetype_1“ unter Umständen jeweils mehrere Herausforderungen
der Typen „Challengetype_2“ und „Challengetype_3“ besitzen kann. . . . . . . 50
5.5 Auszug aus der Herausforderungshierarchie für den ersten Prototyp: SmAshing-
Gnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.6 Herleitung eines ersten Klassendiagramms aus der Herausforderungshierarchie
für SmAshingGnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.7 Klassendiagramm für SmAshingGnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.8 Spielszene aus SmAshingGnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.9 Die Herausforderungshierarchie für SmArmadilloGnome. . . . . . . . . . . . . 56
5.10 Herleitung eines ersten Klassendiagramms aus der Herausforderungshierarchie
für SmArmadilloGnome. Zur größeren Übersichtlichkeit wurden sich wiederholende
Herausforderungen weggelassen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.11 Das Klassendiagramm für SmArmadilloGnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.12 Spielszene aus SmArmadilloGnome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.13 Die Herausforderungshierarchie für SmAmpire. . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.14 Herleitung eines ersten Klassendiagramms für SmAmpire. . . . . . . . . . . . 61
5.15 Das Klassendiagramm für SmAmpire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.16 Spielszene aus SmAmpire. Der Tutorgnom hat dem Spieler eine Aufgabe ohne
Zeitlimit gegeben. Das nächste Ziel innerhalb dieser Aufgabe wird rechts oben
angezeigt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
85

Tabellenverzeichnis
6.1 Übersicht über die Probandengruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.2 Übersicht über die mit Computerspielen verbrachte Zeit der Probanden im letzten
halben Jahr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.3 Einstellung der Probanden gegenüber Computerspielen und technischen Anlagen 72
6.4 Gegenüberstellung der Mediane aus den Herausforderungsitems für die einzelnen
Spiele, die nach den Instruktionsvideos und vor dem Spielen abgefragt wurden. 75
6.5 Gegenüberstellung der Mediane aus den Interessensitems für die einzelnen Spiele,
die nach den Instruktionsvideos und vor dem Spielen abgefragt wurden. . . 76
6.6 Gegenüberstellung der erzeugten Flow-Werte der drei Spiele. . . . . . . . . . . 77
6.7 Gegenüberstellung der Einschätzung der Probanden bezüglich der didaktischen
Möglichkeiten der Spiele. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.8 Gegenüberstellung der Angaben zu dem Gefühl der Probanden, ob sie etwas
beim Spielen der Prototypen gelernt haben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
86

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[Hui94] HUIZINGA, Johan: Homo ludens - Vom Ursprung der Kultur im Spiel. Reinbek bei
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89

AAnhang A
Analysebogen für die Analyse von
Herausforderungen
I

A Analysebogen für die Analyse von Herausforderungen
Kategorisierung der Herausforderung
Welches Ziel besitzt die Herausforderung? (Imperativ benutzen)
Natürlichsprachliche, kurze Beschreibung der Herausforderung
In welche Kategorien kann die Herausforderung eingeordnet werden (mehrere
Kategorien sind möglich)?
Physical Coordination Challenge
Logic and Mathematical Challenge
Races and Time Pressure
Factual Knowledge Challenge
Memory Challenge
Pattern Recognition Challenge
Exploration Challenge
Conflict
Economic Challenge
Conceptual Reasoning and Lateral Thinking Puzzle
Analyse der Schwierigkeit
Worin liegt die Schwierigkeit der Herausforderung?
Intrinsische Fähigkeit des Spielers
Anspannung
Beides
Wie viele Anläufe wurden zum Überwinden der Herausforderung benötigt?
Falls mehr als ein Anlauf benötigt wurde: Woran scheiterte die Überwindung der
Herausforderung?
Es stand zu wenig Zeit zur Verfügung.
Die gewählte Strategie ist nicht aufgegangen.
Es waren nicht genügend Informationen verfügbar.
Die sensomotorischen Fähigkeiten des Testers reichten nicht aus.
II

A Analysebogen für die Analyse von Herausforderungen
Einordnung in die Herausforderungshierarchie
Handelt es sich um eine atomare Herausforderung des Spiels?
Ja
Nein
Welche Bedeutung besitzt sie bezüglich der Haupthandlung?
Das Spiel kann ohne das Bezwingen der Herausforderung erfolgreich beendet werden.
Das Spiel kann ohne das Bezwingen der Herausforderung nicht erfolgreich beendet werden.
Der Spieler erhält signifikante Vorteile, die den weiteren Spielverlauf erleichtern.
Der Spieler erhält keine erleichternden Vorteile, aber andersartige Belohnungen.
Ist die Herausforderung explizit oder implizit?
Explizit
Implizit
Sonstiges
Gab es zwischen dieser und der vorhergehenden Herausforderung eine ruhigere
Spielphase?
Ja
Nein
Kam die Herausforderung so oder sehr ähnlich bereits vor?
Ja
Nein
III

BAnhang B
Fragebögen für die Evaluation
IV

Alter:_____
Geschlecht: weiblich männlich
Allgemeine Angaben
trifft trifft kann ich nicht
nicht zu zu beantworten
Computerspiele finde ich prinzipiell gut. 1 2 3 4 5 6 7
Technische Anlagen & Geräte finde ich 1 2 3 4 5 6 7
interessant
Ungefähr wieviele Stunden wöchentlich
haben Sie Spiele aus den jeweiligen
Genres im letzten halben Jahr gespielt?
B Fragebögen für die Evaluation
Action Strategie Rollenspiele Sport Adventure
V

B Fragebögen für die Evaluation
Nun möchte ich wissen, wie Ihre momentane Einstellung zu der beschriebenen Aufgabe ist. Dazu
finden Sie auf dieser Seite Aussagen. Kreuzen Sie bitte jene Zahl an, die auf Sie am besten passt.
trifft trifft kann ich nicht
nicht zu zu beantworten
1. Ich mag solche Rätsel und Knobeleien. 1 2 3 4 5 6 7
2. Die Aufgabe ist eine richtige 1 2 3 4 5 6 7
Herausforderung für mich.
3. Nach dem Video erscheint 1 2 3 4 5 6 7
mir die Aufgabe sehr interessant.
4. Ich bin sehr gespannt darauf, 1 2 3 4 5 6 7
wie gut ich hier abschneiden werde.
5. Ich bin fest entschlossen, mich 1 2 3 4 5 6 7
bei dieser Aufgabe voll anzustrengen.
6. Bei Aufgaben wie dieser brauche ich 1 2 3 4 5 6 7
keine Belohnung, sie machen mir auch
so viel Spaß.
7. Wenn ich die Aufgabe schaffe, werde 1 2 3 4 5 6 7
ich schon ein wenig stolz auf meine
Tüchtigkeit sein.
8. Eine solche Aufgabe würde ich 1 2 3 4 5 6 7
auch in meiner Freizeit bearbeiten.
VI

Beziehen Sie sich bitte bei der Beantwortung der Fragen auf die soeben unterbrochene Tätigkeit.
● Ich fühle mich optimal beansprucht.
● Meine Gedanken bzw. Aktivitäten laufen flüssig und glatt.
● Ich merke gar nicht, wie die Zeit vergeht.
● Ich habe keine Mühe, mich zu konzentrieren.
● Mein Kopf ist völlig klar.
● Ich bin ganz vertieft in das, was ich gerade mache.
● Die richtigen Gedanken/Bewegungen kommen wie von selbst.
● Ich weiß bei jedem Schritt, was ich zu tun habe.
● Ich habe das Gefühl, den Ablauf unter Kontrolle zu haben.
● Ich bin völlig selbstvergessen
● Es steht für mich etwas wichtiges auf dem Spiel.
● Ich darf jetzt keine Fehler machen.
● Ich mache mir Sorgen über einen Misserfolg.
● Verglichen mit allen anderen Tätigkeiten, die ich sonst
mache, ist die jetzige Tätigkeit...
● Ich denke, meine Fähigkeiten auf diesem Gebiet sind...
● Für mich persönlich sind die jetzigen Anforderungen...
● Ich denke, das Spiel kann einen Lerninhalt vermitteln.
● Das Spiel hätte mir etwas vermittelt, wenn es
um Lernen gegangen wäre.
B Fragebögen für die Evaluation
trifft kann ich nicht
nicht zu teils-teils trifft zu beantworten
leicht schwer
niedrig hoch
zu niedrig gerade richtig zu hoch
trifft nicht zu trifft zu
VII

Nach dem Spiel wäre ich Ihnen für die stichwortartige Beantwortung dieser Frage dankbar.
1. Was hat Ihnen an dem Spiel gut gefallen?
2. Was hat Ihnen an dem Spiel nicht gut gefallen?
B Fragebögen für die Evaluation
3. Haben Sie für das Spiel konkrete Verbesserungsvorschläge? Wenn ja, wie lauten sie?
VIII