Le but de cet EPI (« Enseignement pratique interdisciplinaire », dispositif introduit par les programmes entrés en vigueur en septembre 2016) est la conception, puis la programmation d’un synthétiseur musical, ce qui fera appel à des notions en musique (sur les instruments et les partitions), en physique/chimie (sur le son), en mathématiques (sur les gammes et la programmation) et en technologie (pour la fabrication proprement dite).
Ce travail réalisé sur le son s’axe principalement sur la représentation de l’information. On peut mener un travail similaire avec d’autres signaux (par exemple, pour une image : pixellisation, résolution, compression, vectorisation…). La représentation de l’information est  en effet une des principales branches des sciences informatiques.

Disciplines concernées et lien avec les programmes

Le référent de ce projet EPI est préférentiellement le professeur de mathématiques. Les professeurs de physique-chimie et musique mènent à tour de rôle quelques séances au fil du déroulement. Nous proposons également un prolongement permettant d’impliquer le professeur de technologie. À l’image des élèves qui tiennent chacun un cahier de projet, l’équipe enseignante tient un « cahier de suivi » qui permet de passer questions, réponses et documents d’un professeur à l’autre lors des changements de discipline.

Les programmes de 2016 introduisent des notions d’informatique aussi bien en mathématiques qu’en technologie, ainsi que des notions sur le signal en physique/chimie. Ce projet permet d’étudier les points suivants des programmes :

Objectifs

Selon le temps que la classe peut consacrer au projet, la séquence peut aboutir à la production de différents types de synthétiseur :

•  virtuel (sous Scratch) ou réel (avec Makey-Makey, ou plus complexe encore avec l’EPI « automatophone » proposé par la Fondation La main à la pâte)
•  manuel ou automatisé
•  étalonné sur une gamme précise, ou sur plusieurs à sélectionner (pour mieux les comparer)
   

Notes pédagogiques :

•  La préparation de cette séquence doit impliquer le professeur de mathématiques, le professeur de musique, celui de physique-chimie et, éventuellement, celui de technologie. Ainsi, le professeur de musique pourra rappeler ce que sont une octave ou une note altérée, tandis que le professeur de mathématiques pourra rappeler ce qu’est une mesure physique ou une fréquence.
•  Le découpage proposé ici en séances peut prendre des durées variables selon l’expérience des élèves et des enseignants. Cette séquence suit une pédagogie de projet, il convient donc d’interpréter chaque « séance » davantage comme une « étape » que comme une séance de 55 minutes.
•  Comme dans toute pédagogie de projet, nous préconisons le découpage de la classe en groupes/équipes/îlots de 4 à 6 élèves. Par souci de simplicité, nous n’utiliserons que le vocable « groupe ».

 Nous proposons un repérage du niveau de difficulté, inspiré des pistes de ski :

	Piste verte : Activité facile, réalisable en autonomie.
	Piste bleue : Activité réalisable avec un peu de guidage.
	Piste rouge : Activité qui nécessite soit un guidage récurrent de la part de l’enseignant, soit un groupe d’élèves expérimentés.
	Piste noire : Activité facultative destinée aux élèves particulièrement en avance sur le reste de la classe. Dans le cas contraire, un guidage fort sera nécessaire.

Matériel nécessaire - budget

L’essentiel du projet nécessite du matériel déjà présent dans l’établissement (salle de musique, salle d’informatique). Cependant, certaines séances peuvent être enrichies par l’apport d’un matériel spécifique :

•  Séance 4 (facultatif)
  •  une boite à musique personnalisable, environ 20€ pièce (si possible, une boîte à musique par groupe)
  •  un lot de 5 pistes vierges, environ 12€ (prévoir une piste par élève)
•  Séance 8 (prolongement conseillé)
  •  une carte Makey-Makey, environ 60€ unitaire (une par groupe)
     

Résumé des séances

Scénario conceptuel