Вода имеет большую плотность, чем лёд.
Доказательство: Когда вода замерзает и превращается в лед, её объем увеличивается. Поскольку плотность - это масса, деленная на объем ($$\rho = \frac{m}{V}$$), увеличение объема при неизменной массе приводит к уменьшению плотности. То есть, лед менее плотный, чем вода, поэтому он плавает на поверхности воды.