Cкорость теплообмена пропорциональна разности температур.
Поэтому необходимо максимально долгое время поддерживать наибольшую разницу температур.
Сначала дать воде остыть - разница температур максимальна, потом положить лед. Процесс таяния в воде проходит быстрее чем остывание.