先に、セミの棲み分けについて書きました。
クマゼミとミンミンゼミの棲み分けがよく知られていて、一般的には

東日本ではミンミンゼミ、西日本ではクマゼミ

と言われていて、確かにそんな感じです。
ところが、クマゼミ優勢な大阪でも山に登ってみると、ミンミンゼミ優勢になってきます。感触としては標高250mぐらいが境目なのかなと思います。
この２種がなぜ棲み分けするかというと、どうやらお互いの声を聴き違わないようにと考えられています。ヒトの耳には全然違うふうに聴こえるのにね。
でも、棲み分けは地域や標高だけではなくて、時期的な要素もあるようです。

地域ごとにどちらが優勢なのか
とか、
クマゼミ優勢の地域でもミンミンゼミの声が聞こえるようになるのはどんな場所だったり、どんな時間なのか
とか、

セミの声を聴いてるだけでも、自由研究のネタがたくさん思い浮かびます。
思うのは簡単だけど、調べるのは簡単ではないですよね。
科学の発展というのは、そういうものです。

自由研究をテーマに書いてきましたが、すべて生物ネタばかりですね。
ちなみに書いている私の専門は物理学です。
暑くて外に出るのが辛いときには、本格的な物理の書物を読んで学習したことを、中学生にわかるように解説してみる。なんてのでも自由研究になるかもしれませんね。

２、３年生のみなさんは、というか理系の大人の人でも

光の入射角と反射角はなぜ等しいのか？

なんてことを、あまり疑問に思ったことないと思います。
ちゃんと反射の法則を導くことができる、もっと根本的な原理があるんです。
ちょっと時間のできる夏休みだから、学習した内容を掘り下げてみるのも面白いのではないでしょうか。