LaboMathéMusique (LaMaMu) - Transmettre les maths via la musique au collège et au lycée

News :

• Le documentaire "Maths & Musique : les maths dans la musique…la musique des maths !" (conçu par le réalisateur Flavien Kressmann) est disponible sur la plateforme numérique de l’éducation nationale.

• Les deux supports pédagogiques décrivant le contenu des ateliers maths/musique ("Mathématiques, dessinez-moi le rythme") sont accessibles en ligne : "Mathématiques, dessinez-moi la musique" (harmonie et rythme). L'ensemble des supports (powerpoint, audio, animations, …) est disponible ici dans un folder compressé.

• Le film "Musique et mathématiques : histoire d'une rencontre" - conçu et réalisé avec l'illustratrice scientifique Marie Marty - est accessible en ligne sur le site VideoDiMath du CNRS. Il est désormais disponible avec sous-titrage en anglais.

• Les deux environnements Tonnetz et Rhythm Circle utilisés dans les conférences-concerts "Les maths dans la musique…la musique des maths !" ainsi que dans les ateliers pédagogiques sont disponibles en ligne sur la page mathémusique

Structure du projet :

• Soutien de l’IdEx U2C 2023 dans le cadre de l’appel « Sciences en société et en territoire » de l’Université de Strasbourg

• Laboratoire d'accueil IRMA - Institut de Recherche Mathématique Avancée (UMR 7501), Université de Strasbourg

• Partenaires :

  • Les Labos maths de l’Académie de Strasbourg 

  • Le Jardin des Sciences de l'Université de Strasbourg 

  • Casio Education

• Le projet est également soutenu par :

  • L’IRMA - Institut de recherche mathématique avancée (UMR 7501) 

  • L’IREM - Institut de recherche pour l’enseignement des mathématiques 

  • L’ITI CREAA - Centre de recherche et d’expérimentation sur l’acte artistique 

  • L’ACCRA - Approches contemporaines de la création et de la réflexion artistique (UR 3402).

Membres du projet de recherche :

• Moreno Andreatta (responsable du projet, directeur de recherche CNRS à l'IRMA UMR 7501, Strasbourg) - CV

• Ezéchiel Rencker (responsable des Labos maths au sein de l'Académie de Strasbourg)

• Paul Lascabettes (chercheur post-doc à l'IRMA au sein du projet SMIR, concepteur de l'environnement Rhythm Circle et de la chaîne youtube Mathémusique)

• Victoria Callet (docteure en mathématiques et musique, coordinatrice de la première année du groupe de recherche maths/musique de l'IREM)

• Samuel Gonzales (enseignant de mathématiques au Lycée Jean-Baptiste Kleber de Strasbourg)

• Nicolas Meyer (enseignant de mathématiques au Collège International Vauban de Strasbourg)

• Anne Mockers (enseignante de mathématiques au Collège Marcel Weinum de Brumath)

• Maelle Deparis (enseignante de mathématiques au Collège Bel Air de Mulhouse) 

• Corentin Guichaoua (chercheur indépendant, développeur principal des environnements web Tonnetz et Rhythm Circle) 

• Matias Fernandez Rosales (doctorant en composition, HEAR/Université de Strasbourg)

• Marie Marty (illustratrice scientifique)

• Andrew Milne (chercheur senior au MARCS Institute for Brain, Behaviour and Development, WSU (Australie) et fellow USIAS, collaborateur des projets SMIR et LaMaMu).

Résumé :

Le projet LaboMathéMusique (en abrégé LaMaMu) se propose de transmettre les mathématiques via la musique à travers une série coordonnée d’actions de médiation scientifique à destination des élèves de collège et lycée ainsi que de leurs enseignants. Ces actions s’appuient sur la double formation de mathématicien et musicien du porteur du projet et comprennent trois types d’intervention de médiation :

• des conférences-concerts (intitulées « Les maths dans la musique…la musique des maths !)

• des ateliers pédagogiques (principalement autour de l’harmonie et du rythme)

• le spectacle « Math’n Pop » (spectacle grand public soutenu initialement par le CNRS dans le cadre des 80 ans et désormais adapté à un public scolaire). 

Dans les trois types d’interventions de médiation, il s’agit de développer une approche pédagogique résolument interdisciplinaire s’appuyant sur la musique pour transmettre de façon ludique des concepts issus de divers domaines de mathématiques (calcul combinatoire, représentations et transformations géométriques, notion de symétrie,…). Le projet a démarré officiellement en novembre 2023 suite à la réponse favorable à l’AAP IdEx U2C 2023 « Sciences en société et en territoire » et continue aujourd’hui avec le soutien des divers partenaires du projet.

Fiche détaillé du projet (pdf)

Objectifs et démarche du projet :

L’enjeu principal du projet LaMaMu est de développer des nouvelles formes de transmission des connaissances mathématiques principalement auprès des élèves de collège et du lycée ainsi que de leurs enseignants en prenant la musique comme point de départ. Le projet se base sur l’expérience que le porteur du projet a pu avoir grâce à des projets interdisciplinaires précédents comme le projet « Math’n Pop » (labellisé par le CNRS dans le cadre des 80 ans) et le projet ProAppMaMu autour des processus et techniques d’apprentissage des savoirs ‘mathémusicaux’ (financé par la MITI du CNRS, 2019-2021). Ces projets de médiation ont permis de repérer divers sujets susceptibles de nourrir des ateliers pédagogiques à destination des élèves. Ces ateliers proposent de partir de l’écoute de la musique, et en particulier des chansons, pour introduire des concepts mathématiques tels les représentations géométriques des structures musicales (notes, accords, mélodies, rythme) et ses transformations géométriques. Une collaboration avec une graphiste spécialisée dans le dessein scientifique avait permis d’aboutir à la création du film pédagogique « Mathématiques et musique : histoire d’une rencontre » (diffusé via la plateforme VidéoDiMath du CNRS) ainsi que des premiers supports pour des ateliers pédagogiques à destination des élèves (« Mathématiques, dessinez-moi la musique ! » et « Mathématiques, dessinez-moi le rythme »). Pour le projet LaMaMu toutes les actions de médiations ont été conçues en lien étroit avec les enseignants du secondaire via le dispositif des Labos math de l’éducation nationale. Le lancement du projet LaMaMu a été préparé en relation étroite avec l’académie de Strasbourg, en particulier avec la tenue d’une conférence-concert intitulée « Les maths dans la musique…la musique des maths ! », assurée par le porteur du projet, au Lycée Fustel de Coulanges de Strasbourg à l’occasion de la journée nationale des inspecteurs d’académie et des inspecteurs académiques régionaux en mathématiques (28 septembre 2023). Nous avons ensuite créé dans le cadre du projet LaMaMu un groupe de recherche mathématiques/musique au sein de l’IREM (Institut de recherche et d’enseignement des mathématiques) de l’Université de Strasbourg avec l’objectif de créer un espace de réflexion permanent entre chercheurs et enseignants sur les actions de médiation au niveau du secondaire. 

Liste d'actions réalisées :

• "Les maths dans la musique…la musique des maths !", Conférence-concert de Moreno Andreatta dans le cadre de la journée annuelle IG–IA-IPR, Lycée Fustel de Coulanges, Strasbourg (28 septembre 2023) - slides

• Deux journées d’ateliers et conférences-concert à destination des professeurs et des élèves du collège des Missions de Blotzheim et du Lycée Don Bosco Ladser (15-16 février 2024) - info

• Conférence-concert à destination des professeurs de mathématiques dans le cadre de la journée des labos maths 2024 de l’Académie de Versailles (25 mai 2024) - info

• Stand LaMaMu à la Fête de la Science (4-5 octobre 2024, Palais Universitaire de Strasbourg) - photos

• Double tenue du spectacle Math'n Pop au Théâtre de la Reine Blanche dans le Festival « Des savants sur les planches ». Une séance à destination exclusivement des collégien.ne.s et lycéen.ne.s, avec « bord de plateau » pour un moment d’échange avec les élèves (12 novembre 2024). Captation intégrale du spectacle et teaser réalisé à partir de la double représentation (disponibles également sur la page web du spectacle Math’n Pop)

• Double conférence-concert au Lycée Kleber de Strasbourg (2x100 élèves) et série d’ateliers pour la conception de chansons basées sur les outils mathématiques (en collaboration avec Samuel Gonzales, professeur de mathématiques au Lycée Kleber et membre du groupe de recherche mathématiques/musique de l’IREM (12 décembre 2024)

• Animation d’un stand mathémusique avec série d’ateliers à destination des élèves de collège et Lycée dans le cadre de l’initiative « Ose la recherche 2025 » (19e édition). Un événement organisé par la délégation Alsace du CNRS et le Vaisseau, en partenariat avec le Service académique d'information et d'orientation de l'Académie de Strasbourg (5 février 2025) - info

• Ateliers au Lycée Théodore Deck de Guebwiller et conférence-concert Math’n Pop au CCR Les Dominicains de Haute-Alsace pour 300 élèves (21 mars 2025) - compte-rendu

• Atelier manipulation à la journée Labomaths de l’IREM/Université de Strasbourg (2 avril 2025) - info

• Participation à la journée du printemps 2025 de l’APMEP (Association des Professeurs de mathématiques de l’enseignement public) à l’Université Paul Sabatier de Toulouse avec une conférence-concert et des ateliers à destination des enseignants de mathématiques, physique, SVT et musique (17 mai 2025) - info.

Mise en valeur de la recherche :

Le projet LaMaMu s’appuie sur quelques-uns des thèmes scientifiques qui constituent le périmètre de l’équipe-projet SMIR(Structural Music Information Research) coordonnée par le porteur du projet à l’IRMA. La philosophie à la base de la recherche « mathémusicale » menée au sein du projet SMIR consiste à partir des problèmes théoriques posés par la musique pour faire avancer les mathématiques et utiliser en retour les résultats ainsi obtenus pour les appliquer au domaine de la théorie, l’analyse et la composition musicales. Après plusieurs années consacrées à explorer cette dynamique « mathémusicale » au niveau de la recherche fondamentale, le projet LaMaMu se propose de sortir les activités de recherche du laboratoire pour les emmener dans les écoles et créer ainsi une nouvelle dynamique dans la transmission et apprentissage des savoirs en mathématiques via la musique. Les thèmes scientifiques qui se prêtent le mieux à ce travail de médiation auprès des scolaires concernent les diverses représentations géométriques des structures musicales (en particulier l’harmonie et le rythme). Pour cela, le projet LaMaMu a poursuivi le développement d’environnements informatiques open-source et interactifs, en particulier l’environnement web The Tonnetz qui est désormais intégré systématiquement à toutes les conférences-concerts, ateliers et spectacles Math’n Pop. Grâce au partenariat avec Casio Education, les élèves et professeurs qui participent aux ateliers maths/musique peuvent avoir à disposition des claviers numériques permettant de piloter directement l’environnement web en explorant ainsi les diverses représentations géométriques de la musique, en particulier la représentation circulaire et le maillage triangulaire de l’espace harmonique.

Retombées du projet :

Le projet a eu plusieurs retombées dans la presse locale et au sein de l’Académie de Strasbourg (articles sur le DNA, l’Alsace et Notre académie en action) ainsi qu’un podcast produit par l’université de Strasbourg.

• Laurent Gentilhomme, « Un concert-conférence qui va faire swinguer les mathématiques à Wittenheim », DNA, 5 février 2024

• Catherine Chenciner, « Dans l’académie de Strasbourg, l’art de rendre les mathématiques entraînantes », l’Alsace, 10 novembre 2024 

• « Quand maths et musique se rencontrent », Notre académie en action n° 5, magazine de l’académie de Strasbourg

• « Mathématiques et musique au diapason », Podcast de l’Université de Strasbourg.

Autres ressources disponibles :

Deux articles de vulgarisation mentionnant le projet LaMaMu

• Andreatta M. (2024), « La mathémusique et ses applications : apprendre et transmettre le goût des mathématiques via la musique, A3 Magazine / Rayonnement du CNRS N° 82, p. 24-29 (pdf)

• Andreatta M. (2024), « Les maths dans la musique, la musique des maths : réflexions autour de la 'dynamique mathémusicale' », Maths & Musique #1, CNRS Mathématiques. 

Activités futures :

• Participation des membres du projet LaMaMu aux journées nationales de l'APMEP (Association des Professeurs de Mathématiques de l'Enseignement Public) à Toulon (18-21 octobre 2025). Tenue d'une conférence-concert et d'un atelier pédagogique à destination des enseignants.

• Participation des membres du projet LaMaMu au Festival des mathématiques de Mulhouse organisé en octobre 2025 par Alain Laplagne (responsable du Collectif Maths)

• Participation du porteur du projet à une conférence-concert et série d'ateliers organisés par l'Académie de Créteil à la Maison académique des mathématiques à Pantin (10 décembre 2025). 

• Plusieurs initiatives portées par les membres du projet LaMaMu sont prévues à l'occasion des journées nationales de l'APMEP qui auront lieu à Strasbourg en octobre 2026 (info)