05.11.2013 •

PC-BASIERTE FLUGSIMULATORERFAHRUNG ALS VORHERSAGEKRITERIUM FÜR DEN ERFOLG IN EINEM TRACKING-TEST ZUR POLITENWAHL

PC-based Flight Simulator experience as a predictor for success in a tracking test used for pilot selection



Aus dem Flugmedizinischen Institut der Luftwaffe, Abteilung Flugpsychologie, Fürstenfeldbruck (Leiter: Oberstarzt Dr. F. Grell)



Christian Reeb, Michael Eisl und Andreas Gabauer



WMM, 57. Jahrgang (Ausgabe 10/2013: S. 254-257)

Zusammenfassung

Hintergrund: Computerspielen gehört heute zu den beliebtesten Freizeitaktivitäten insbesondere männlicher Jugendlicher. In vielen Studien konnten Zusammenhänge zwischen Videospielnutzung und Ausprägung psychomotorischer und kognitiver Fähigkeiten wie Aufmerksamkeitssteuerung, Multitasking, Reaktionszeiten, räumliche Orientierung und Hand-Auge-Koordination belegt werden.

Bislang noch nicht untersucht wurde der Zusammenhang zwischen Videospiel- und insbesondere Flugsimulatornutzung und dem Erfolg in einem komplexen, mehrstufigen fliegerischen Auswahlverfahren.

Methoden: Eine Stichprobe von 367 Pilotenbewerbern wurde mittels eines speziellen Fragebogens zur individuellen Videospielnutzung befragt. Dabei gewonnene Daten wurden mit Ergebnisdaten aus dem „Psychomotorik Test (PMT)“, einem Tracking-Test innerhalb der Testbatterie „Instrument Coordination Analyzer 90 II (ICA 90 II)“, verglichen.
Ergebnisse: Bewerber mit Flugsimulatorerfahrung schnitten im PMT signifikant besser ab als Bewerber ohne eine solche Vorerfahrung. Hierbei zeigte sich, dass die Spielintensität entscheidenden Einfluss auf das Testergebnis hatte.
Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse bedürfen zwar noch einer experimentellen Bestätigung, implizieren jedoch deutlich, dass bestimmte fliegerische Grundfähigkeiten durch Flugsimulatoren bis zu einem gewissen Grad trainierbar sind. Dies könnte ein in der flugpsychologischen Auswahl zu berücksichtigender Faktor sein.
Schlagwörter: Computerspielerfahrung, Flugsimulator, Pilotenauswahl, Tracking-Test, psychomotorische Fähigkeiten.

Summary

Background: Playing video games is one of the primary leisure activities of male adolescents and young adults today. In a vast number of studies relationships between video gaming and psychomotor and cognitive abilities have been shown, for example with division of attention, multitasking, reaction times, spatial orientation, and hand-eye-coordination.
However, little research has been conducted in regard to the question whether video gaming and especially flight simulator use fosters the success in a complex, multi-stage pilot selection procedure.
Methods: A special questionnaire was handed out to a sample of 367 pilot applicants, querying data about individual video game use. This data was compared with the applicants´ results in the “Psychomotor Test (PMT)”, a tracking test that is a subtest of the “Instrument Coordination Analyzer 90 II (ICA 90 II)” aptitude test battery.
Results: Applicants with flight simulator experience performed significantly better than those without such experience. Moreover, results showed that gaming intensity had an important influence on the tracking test results.
Conclusions: Although the results obtained in this study are subject to experimental confirmation they strongly implicate that certain pilot aptitudes can be trained to a certain extent by a PC flight simulator, and that this might be a factor to be considered in pilot  selection process.
Keywords: Video game experience, video game players (VGP), flight simulator, pilot selection, tracking test, psychomotor abilities.

Einführung

Nach einer Studie des „Bundesverbandes Interaktive Unterhaltungssoftware (BIU)“ aus dem Jahre 2011 [1] gehört „Gaming“, also das Spielen am Computer oder an einer Spielkonsole, zu den wichtigsten Freizeitbeschäftigungen vieler Menschen in Deutschland, und zwar über alle sozialen und Bildungsschichten hinweg. Insbesondere in der Altersgruppe 10 – 19 Jahre spielen besonders viele – in etwa 69 % – der Jugendlichen beider Geschlechter regelmäßig.
Es wird seit langem kontrovers diskutiert, ob und in welcher Weise eine intensive Beschäftigung mit Videospielen den spielenden Menschen verändert. Neben der Frage, ob gewalttätige Spiele wie Egoshooter negative Effekte in Form von beispielsweise aggressiven Gedanken und entsprechendem Verhalten oder auch emotionaler Abstumpfung hervorrufen, wurde in den letzten Jahren auch immer öfter wissenschaftlich untersucht, ob durch das Spielen nicht auch bestimmte Fähigkeiten positiv verändert werden können [2].
Die technische Entwicklung im Bereich von Videospielen und Simulationen verläuft rasant. Spiele werden immer realitätsnaher und komplexer und erfordern daher vom Spieler auch in immer stärkerem Maße bestimmte motorische und kognitive Fähigkeiten. Manche dieser Fähigkeiten werden offenbar durch das Spielen selbst gefördert. So zeigten Rongrong et al. [3], dass Action-Videospiele die Hand-Auge-Koordination verbessern können. Colzato et al. [4] fanden heraus, dass Egoshooter-Spieler über ein zuverlässigeres visuelles Kurzzeitgedächtnis verfügen. Spence et al. [5] belegten, dass Actionspieler überlegen sind in Bezug auf die Fähigkeit, mental zu rotieren. Chisholm et al. [6] berichten über geringere Reaktionszeiten dieser Spielergruppe im Vergleich zu Nichtspielern. In einer ganzen Reihe von Studien wird zudem eine anforderungsgerechtere Aufmerksamkeitssteuerung von Videospielern empirisch untermauert [5, 7, 8, 9].
Dass die oben genannten Fähigkeiten (und natürlich eine ganze Reihe weiterer) Voraussetzung dafür sind, eine fliegerische Ausbildung erfolgreich zu bestehen, ist nicht nur augenscheinlich gültig, sondern seit langem auch wissenschaftlich belegt [10]. Daher wird deren Vorhandensein und Ausprägung auch bei der Testung von Bewerbern für den Fliegerischen Dienst der Bundeswehr aufwendig geprüft.
Es ist in diesem Zusammenhang natürlich von großem Interesse, inwieweit junge Menschen, die eine Pilotenlaufbahn anstreben, sich durch ihr Freizeitverhalten am Computer bereits bestimmte Fähigkeiten oder Fertigkeiten angeeignet haben, die ihnen in der Eignungsauswahl und eventuell auch später in der Ausbildung Vorteile verschaffen. Dies trifft auch analog auf Bewerber mit einem Hintergrund als Leistungssportler zu, die sich einem vor allem körperlich sehr fordernden Auswahlverfahren stellen wie zum Beispiel für das Kommando Spezialkräfte (KSK).
Aus der Fülle von Daten und Ergebnissen, die bislang aus diesem Forschungsprojekt hervorgegangen sind, soll im vorliegenden Beitrag der Fokus auf einen sehr eng umrissenen Bereich gelegt werden. Er betrifft den Zusammenhang zwischen dem Spielen von Flugsimulatoren und den Ergebnissen in einem Tracking-Test, dem sogenannten „Psychomotorik-Test (PMT)“. Dies ist gerade deshalb von besonderem Interesse, weil sich solche Tracking-Tests in der Vergangenheit bereits als valider Prädiktor für den Erfolg in der militärischen fliegerischen Ausbildung erwiesen [11] und Flugsimulatoren bislang so gut wie nie im Fokus der Betrachtung gestanden haben. Das heißt, mit dieser Untersuchung wird wissenschaftliches Neuland betreten.

Methoden

Fragebogen
Zur Überprüfung möglicher Zusammenhänge zwischen Spielverhalten der Bewerber und deren eignungsdiagnostischem Testergebnis wurde ein „Paper-and-Pencil“-Fragebogen konzipiert, in dem neben demographischen Daten insbesondere die Nutzung von und die Einstellung zu Computerspielen erfasst wurden. Die Erstversion dieses Fragebogens wurde 2009/2010 an einer Pilotstichprobe (N = 202) erprobt und für die eigentliche Studie noch einmal inhaltlich optimiert.
Neben dem nur dichotom („Ja/Nein“) zu beantwortenden Einzelitem „Sind Sie schon einmal am Computer einen Flugsimulator geflogen?“ und dem Item „In den letzten 6 Monaten bin ich durchschnittlich Stunden/Woche Flugsimulatoren geflogen.“ wurde für die vorliegende Untersuchung noch eine Skala „Spielintensität“ aus neun Items gebildet und verwendet (Beispielitems: „Wenn ich simuliert fliege, bekomme ich nicht mehr alles mit, was um mich herum vorgeht.“; „Beim simulierten Fliegen stelle ich überwiegend einen Realitätsgrad ein.“).
Alle Itemantworten waren siebenstufig Likert-skaliert, die Skala „Spielintensität“ erreichte eine gute Reliabilität von Cronbach´s α = 0,792.

Psychomotorik-Test (PMT)
Der Psychomotorik-Test (PMT) ist ein Bestandteil der Testbatterie „Instrument Coordination Analyzer 90 II (ICA 90 II)“ der Firma CAE Elektronik GmbH (Abb. 1), mit der Bewerber für den Fliegerischen Dienst der Bundeswehr am Flugmedizinischen Institut der Luftwaffe in Fürstenfeldbruck auf ihre grundlegenden motorischen und kognitiven Fähigkeiten hin getestet werden. Beim PMT handelt es sich um einen Tracking-Test, in dem die Bewerber mit Hilfe von Steuerknüppel und Ruderpedalen ein Fadenkreuz auf ein Flugziel lenken müssen (Abb. 2). Das Steuerungsverhalten im PMT orientiert sich dabei in Grundzügen am simulierten Flugverhalten eines Flächenflugzeuges. Ein Treffer wird im Test immer dann gezählt, wenn es dem Probanden gelingt, das Fadenkreuz für eine Sekunde auf dem Flugziel zu halten. Nach jedem gültigen Treffer wird das Fadenkreuz vom Computer in eine zufallsgesteuerte Richtung ausgelenkt, womit ein neuer Anflug notwendig wird.
Die Gesamtzahl der erzielten Treffer wird sowohl als Bestandteil des abschließenden Eignungsurteils jedes Bewerbers als auch in der vorliegenden Studie als „Abhängige Variable“ (AV) genutzt.

Stichprobe
Der oben beschriebene Fragebogen wurde im Verlauf des Jahres 2012 einer Stichprobe von insgesamt 414 Bewerbern für den Fliegerischen Dienst der Bundeswehr vorgelegt, davon waren 367 Bögen auswertbar, was einer Rücklaufquote von 88,6 % entspricht. Die Teilnahme an der Studie war für die Bewerber freiwillig, es erfolgte keinerlei materielle Kompensation. Nachteile für die eigene fliegerische Eignungsfeststellung im Falle einer Nichtteilnahme wurden ausdrücklich ausgeschlossen. Die Zustimmung einer Ethikkommission war für diese Studie nicht erforderlich.
Die überwiegende Mehrheit der Studienteilnehmer war männlich (Gesamtzahl: N = 335; 91,3 %), das Durchschnittsalter lag bei 19,85 Jahren (Standardabweichung: SA = 1,85). Über 90 % der teilnehmenden Bewerber besaßen entweder Fachhochschul- oder Hochschulreife, was auf die Einstellungsvoraussetzungen für die angestrebten Laufbahnen zurückzuführen ist.
Aufgrund der vergleichsweise geringen Anzahl an weiblichen Teilnehmern wurden keine Analysen in Bezug auf Geschlechterunterschiede durchgeführt.

Ergebnisse

Teilte man die Stichprobe zunächst mittels der Frage „Sind Sie schon einmal am Computer einen Flugsimulator geflogen? („Ja/Nein“)“ in zwei Gruppen, so zeigte sich ein signifikanter Unterschied (p < 0,05) in der Gesamttrefferzahl im PMT zu Gunsten der flugsimulatorerfahrenen (102,37 Gesamttreffer; SA = 62,33; N = 197) gegenüber den flugsimulatorunerfahrenen Bewerbern (54,05 Gesamttreffer; SA = 38,50; N = 162). Die gemessene Effektstärke des Unterschieds lag bei einem Cohen´s d von 0,93, was einem starken Effekt entspricht.
Die Gruppe der 197 flugsimulatorerfahrenen Bewerber wurde in der Folge in drei Kategorien unterteilt, abhängig von der Anzahl der durchschnittlich gespielten Stunden pro Woche in den letzten 6 Monaten. „Wenigspieler“ (< 0,5 Stunden/Woche; N = 91) erzielten im Mittel 86,2 PMT-Treffer (SA = 53,28), „Normalspieler“ (0,5 bis 2 Stunden/Woche; N = 72) erzielten 114 Treffer (SA = 62,48), und „Vielspieler“ (> 2 Stunden/Woche; N = 26) kamen im Schnitt auf 121,1 Treffer (SA = 64,13). Der Unterschied in der Gesamttrefferzahl zwischen „Vielspielern“ und „Wenigspielern“ war signifikant (p < 0,05) bei einer Effektstärke von d = 0,59, also einem mittleren Effekt.
Auch regressionsanalytisch erwies sich die Anzahl der durchschnittlich simuliert geflogenen Stunden pro Woche als signifikanter Prädiktor für die erzielten Gesamttreffer im PMT (p < 0,05). Das standardisierte Betagewicht β betrug hierbei β = 0,185. Unstandardisiert entspricht dies einem Wert von
B = 5,45, das heißt jede Stunde/Woche am Flugsimulator erhöht das Gesamtergebnis am PMT rein rechnerisch um > 5 Treffer.
Abschließend wurde die oben beschriebene Variable „Spielintensität“ in eine multiple Regressionsgleichung eingefügt. Dabei erreichte der zuvor mit β = 0,185 und p < 0,05 signifikante direkte Pfad „gespielte Stunden/Woche“ → “Gesamttreffer PMT“ nach Einfügen der Mediatorvariable „Spielintensität“ keine Signifikanz mehr. Deshalb und weil die beiden Pfade „gespielte Stunden/Woche“ → „Spielintensität“ sowie „Spielintensität“ → “Gesamttreffer PMT“ dagegen signifikant wurden, kann man hier von einer vollständigen Mediation sprechen. Das heißt, dass der Zusammenhang „gespielte Stunden/Woche“ → “Gesamttreffer PMT“ vollständig und ausschließlich durch die Variable „Spielintensität“ vermittelt wird (Abb. 3).

Diskussion

In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass Pilotenbewerber, die Erfahrung mit Flugsimulatoren besitzen, Vorteile in Bezug auf ihre Trefferanzahl in einem Tracking-Test haben. Dabei beeinflusst neben der reinen Menge an Stunden, die sich eine Person mit dem Flugsimulator beschäftigt, insbesondere die Intensität dieser Beschäftigung, den positiven Effekt. Es macht also offenbar einen entscheidenden Unterschied, ob jemand am Computer „einfach nur so vor sich hinfliegt“ oder sich wirklich in das simulierte Fliegen vertieft.
Die Ergebnisse aus dieser Untersuchung legen den Schluss nahe, dass „Computerpiloten“ über eine bessere Feinmotorik und überlegene Auge-Hand-Koordination verfügen. Dies fügt sich in einen breiten Kontext internationaler Forschungsergebnisse aus Bereichen anderer Computerspiele ein.
Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass die vorliegende Studie methodischen Einschränkungen unterlag. So wurde ein querschnittliches Design verwendet, wodurch kausale Aussagen grundsätzlich nur mit großer Vorsicht zu treffen sind. Zudem ist die Stichprobe aus Pilotenbewerbern hinsichtlich ihrer Schulbildung vorselektiert, was zu Varianzeinschränkungen führen kann.

Schlussfolgerungen

Bis heute wird im Rahmen der flugpsychologischen eignungsdiagnostischen Auswahl für den Fliegerischen Dienst der Bundeswehr davon ausgegangen, dass grundlegende psychomotorische Eigenschaften, die für eine erfolgreiche Pilotenausbildung unerlässlich sind, wie zum Beispiel Koordinationsfähigkeit oder Aufmerksamkeitsverteilung, angeboren und somit kaum oder nicht trainierbar sind. Eine Reihe experimenteller Studien [3, 5, 8, 12, 13, 14] belegte jedoch eindrucksvoll, dass dies nicht der Fall ist. So können bestimmte Fähigkeiten zumindest bis zu einem gewissen Grad durch Videospiele trainiert werden.
In Bezug auf die eignungsdiagnostische Bewertung der psychomotorischen Leistungsfähigkeit von Pilotenbewerbern ist somit davon auszugehen, dass allein aufgrund ihres Freizeitverhaltens – also der Beschäftigung mit Computerspielen – ein nicht unerheblicher Anteil dieser zu prüfenden Bewerber bereits „vortrainiert“ ist und deshalb vergleichsweise besser abschneidet.
Es sollte daher geprüft werden, ob es im Sinne der eignungsdiagnostischen Vergleichbarkeit und auch der Bewertungsfairness nicht sinnvoll und wünschenswert wäre, allen Bewerbern eine ähnliche Vorbereitung auf die fliegerische Auswahl zu ermöglichen. Dies könnte beispielsweise durch einen offiziellen Hinweis auf Trainingsmöglichkeiten durch Videospiele (zum Beispiel beim Assessment Center für Führungskräfte) geschehen. Dabei müsste sichergestellt werden, dass auch alle Bewerber diesen Hinweis erhalten. Es könnten aber auch Trainingsversionen der verwendeten Eignungstests im Vorfeld im Internet bereitgestellt werden, wie es beim Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bezug auf die Lufthansa-Auswahl seit Jahrzehnten gängige Praxis ist. Allerdings würden bei dieser Lösung nicht unerhebliche Kosten für einen noch einzurichtenden Internetauftritt des Flugmedizinischen Instituts sowie die Lizenzen für die nötigen Trainingsversionen anfallen. Eine solche grundlegende Änderung des Testverfahrens würde natürlich auch zwingend eine Neunormierung der gesamten, derzeit verwendeten Testbatterie ICA 90 II erfordern, weshalb eine experimentelle, längsschnittliche Bestätigung der vorliegenden Ergebnisse unbedingte Voraussetzung dafür wäre.

Literatur

  1. Gamer in Deutschland 2011: Eine Studie des Bundesverbandes interaktive Unterhaltungssoftware e. V. (BIU): http://www.biu-online.de/fileadmin /user_upload/ pdf/BIU_Profilstudie_Gamer_in_ Deutschland_2011.pdf.
  2. Barlett CP, Anderson CA, Swing EL: Video Game Effects - Confirmed, Suspected, and Speculative. Simulation & Gaming 2009; 40 (3): 377 – 403.
  3. Rongrong C, Jing C, Li L: Action Videogame Playing improves Visual-Motor Control before it improves Vision; J Vis 2012; 12(9); 690; doi:10.1167/12.9.690.
  4. Colzato LS, van den Wildenberg WPM, Zmigrod S, Hommel B: Action Video Gaming and cognitive Control: playing First Person Shooter Games is associated with improvement in Working Memory but not Action Inhibition; Psychol Res 2013; 77: 234 – 239.
  5. Spence I, DeYoung CG, Feng J: The Technology Profile Inventory: Construction, Validation, and Application; Computers in Human Behavior 2009; 25: 458 – 465.
  6. Chisholm JD, Hickey C, Theeuwes J, Kingstone A: Reduced Attention Capture in Action Video Game Players; Attention, Perception & Psychophysics 2010; 72 (3): 667 – 671.
  7. Green CS, Bavelier D: Effect of Action Video Games on the Spatial Distribution of Visuospatial Attention; J Exp Psychol Hum Percept Perform 2006; 32 (6): 1465 – 1478.
  8. Feng J, Spence I, Pratt J: Playing an Action Video Game Reduces Gender Differences in Spatial Cognition; Psychological Science 2007; 18 (10): 851 – 855.
  9. Karle JW, Watter S, Shedden JM: Task Switching in Video Game Players: Benefits of Selective Attention but not Resistance to Proactive Interference; Acta Psychol 2010; 134: 70 – 78.
  10. Caretta TR, Ree, MJ: Pilot-Candidate Selection Method: Sources of Validity; Int J Aviat Psych 1994; 4 (2): 103 – 117.
  11. Gibb GD, Dolgin DL: Predicting Military Flight Training Success by a Compensatory Tracking Task; Mil Psych 1989; 1 (4): 235 – 240.
  12. Green CS, Bavelier D: Action-Video-Game Experience alters the Spatial Resolution of Vision; Psychological Science 2007; 18 (1): 88 – 94.
  13. Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF: Can Training in a Real-Time Strategy Video Game attenuate Cognitive Decline in Older adults?; Psychol Aging 2008; 23 (4): 765 – 777.
  14. Belchior P, Marsiske M, Sisco SM, et al.: Video Game Training to improve Selective Visual Attention in Older Adults; Computers in Human Behavior 2013; 29 (4): 1318 – 1324.

Bildquelle: Zentrum für Luft- und Raumfahrtmedizin der Luftwaffe

Datum: 05.11.2013

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