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Les mathématiques et la musique en harmonie

Deux enseignants de l’IB expliquent comment ils ont réussi à piquer la curiosité de leurs élèves grâce à une unité interdisciplinaire innovante.

Des élèves du Programme d’éducation intermédiaire (PEI) à La Côte International School, à Aubonne, en Suisse, ont examiné comment les mathématiques pouvaient expliquer nos réactions à la musique. Francesco Banchini, l’ancien directeur d’arts d’interprétation de l’établissement, et Lynda Thompson, enseignante de mathématiques et ancienne coordonnatrice du Programme du diplôme de l’IB, nous ont expliqué leur approche interdisciplinaire dans ce billet.

C’est une simple discussion entre un enseignant de mathématiques et une enseignante de musique, un soir, qui a tout déclenché. Nous nous demandions pourquoi certaines musiques nous rendaient tristes et pensifs, alors que d’autres nous donnaient envie de faire la fête.

Cette question nous a donné l’idée de créer une unité interdisciplinaire du PEI qui nous aiderait à comprendre dans quelle mesure il était possible de dire que nos émotions étaient mathématiques. Nous avons concentré notre attention sur les schémas et les répétitions, utilisés de multiples façons dans nos deux disciplines.

La musique que nos élèves écoutent et partagent constitue un aspect important de leur vie, si bien qu’ils étaient curieux à l’idée de découvrir les raisons pour lesquelles ils aimaient telle ou telle musique. Il nous a semblé très intéressant d’utiliser l’aspect « objectif » des mathématiques pour comprendre une réaction « subjective ».

Des temples mayas aux souks arabes, nous avons utilisé un éventail de traditions culturelles afin d’illustrer la façon dont les élèves peuvent faire une utilisation judicieuse des compétences qu’ils ont développées dans ces deux disciplines. Dans le cadre de l’étude de la Grèce antique, les élèves ont fabriqué leurs propres instruments monocordes et ont découvert qu’ils pouvaient doubler la fréquence en réduisant de moitié la longueur de la corde. Ce doublement a ensuite été étudié en tant que fonction exponentielle. Nous avons examiné comment les Grecs utilisaient différents modes musicaux à des fins sociales différentes et en quoi ces modes étaient associés à un éventail d’émotions.

À l’aide de méthodes mathématiques, nous nous sommes intéressés à la relation entre les fréquences des notes qui « sonnaient bien ensemble » (consonance) et de celles qui ne sonnaient pas bien ensemble (dissonance).

Les élèves étaient ravis d’avoir l’occasion d’apprendre que Lorde, Maroon 5, les Beatles et les Ramones utilisaient tous des modes issus des traditions grecques et arabes, et nous avons trouvé des exemples de chansons des Guns N’Roses, de Madonna, des Rolling Stones, de Gorillaz, de Coldplay et de Raodiohead utilisant le mode myxolydien de la Grèce antique. Nous nous sommes ensuite demandé si l’utilisation de ces modes était un choix conscient de la part des musiciens.

La mesure dans laquelle notre culture « forme » nos oreilles à trouver certains sons consonants a constitué le sujet de l’une de nos discussions les plus marquantes. Nous nous sommes demandé si les membres d’une tribu isolée, qui n’avaient jamais entendu d’autres sons que ceux de la forêt et de leurs propres instruments, auraient la même perception que nous de la consonance et de la dissonance. Qu’entraîne le fait de vivre dans un monde connecté à l’échelle de la planète où la musique circule depuis et vers les quatre coins du globe ?

Nous avons pu enseigner certaines sessions de cette unité en équipe. Nous avons le sentiment que cela a envoyé un message fort aux élèves, qui ont aimé partager leurs connaissances en musique ou en mathématiques avec l’enseignant de l’autre matière. À bien des égards, le principal enseignement que nos élèves ont tiré de cette unité est qu’ils peuvent appliquer ce qu’ils apprennent en cours à leurs centres d’intérêt et à leurs passions en dehors de l’école.

Si c’est l’intérêt sincère que nous portions à ce sujet qui a donné naissance à cette unité interdisciplinaire, celle-ci revêtait tout autant d’intérêt pour les élèves, ce qui leur a permis d’assumer la responsabilité de leur apprentissage et de se l’approprier. Même si nous avons dû consacrer du temps et de l’énergie à l’enseignement de cette unité en dehors de nos heures de cours, cette expérience nous a donné envie d’explorer de manière plus approfondie le lien entre la musique et les mathématiques. Pour reprendre les paroles de la chanson Sweet Child O’ Mines des Guns N’Roses (composée en mode myxolydien) : « Were do we go, where do we go now, where do we go ? » (Où allons-nous, où allons-nous maintenant, où allons-nous ?).


Ce billet fait partie de notre série d’articles extraits du magazine IB World qui retracent les formidables initiatives entreprises par des élèves et des professionnels de l’éducation de l’IB du monde entier. Vous pouvez suivre ces articles sur Twitter sur le compte @iborganization ou le mot clé #IBcommunitystories (en anglais uniquement). Racontez-nous vos histoires et vos expériences par courriel à l’adresse editor@ibo.org.