全球性的水樣調查是美國新澤西州斯蒂文斯理工學院針對9年級至12年級的高中生開展的一個項目。該調查活動每年舉行兩次，舉行時間分別是每年的春季和秋季，活動需要在規定的時間內完成。該項目研究的主要目的有兩個：探究水的物理特性和水的化學特性，評價水質，對全球的水質進行比較；把實驗所得數據與其他人分享，通過所搜集的數據來尋找它們之間的關係並預測水質的未來發展趨勢，完善水質的指標體系。通過這項活動，還可以給立法者在進行決策時提供法律依據。在活動中，學生將運用科學方法進行實驗探究，並能夠對水的結構和特性有一個更深刻的認識。由於案例過於龐雜，本文只節選了該案例中具有重要意義的探究水的物理特性和化學特性的實驗部分加以介紹。如想閱讀完整案例，請輸入網址http://www.k12science.org/curriculum/waterproj/
waterchemistryactivities.shtml。
本研究性學習活動組成：測試水的物理特性及水的化學特性。
1.實驗一：我們每天都離不開水，你知道水有哪些特性嗎？
l劃分研究小組。
v觀察研究水的顏色小組。
v觀察研究水的形狀小組。
v觀察研究水的味道小組。
v觀察研究水的氣味小組。
v研究水的力的作用小組。
v研究水的化學特性小組。
l 制訂研究計劃和研究方法。
l 觀察水。
l 總結交流。
v水的基本性質：水是一種沒有顏色、沒有味道、沒有氣味、透明的液體。
v水的其他性質：水會流動、水有浮力、水佔據空間、水是呈中性的、能溶解其他物質。
v評價：學生自評、互評相結合。
2.實驗二：把水滴在硬幣上會發生什麼現象？水滴在荷葉上為什麼會形成水珠？水龍頭滴下的水滴為什麼會呈圓形？
學生自由地分成幾組，每一個小組準備好一枚硬幣、一個滴管、一杯水以及一包紙巾。實驗之前，老師讓學生預測可以把幾滴水滴在硬幣上而不溢出，想像一下會有什麼現象發生。老師提醒學生記下水滴最終過多而從硬幣邊緣溢出來時，總共滴的水滴數。評價方式：以實驗報告的形式向全班匯報本組所有成員實驗所得的數據。學生自評、互評相結合。
在該實驗中，學生可以觀察到水表面凸起且往上鼓，知道了水滴在荷葉上形成水珠、水龍頭滴下的水滴呈圓形都是由於水的作用力產生的效果，從而認識了水的表面張力。學生通過查閱書籍和網際網路搜索，了解到水的表面有一層膜叫表面層，它處在氣體與液體之間。液體表面層由於跟空氣接觸，與液體內部情況有所不同。表面層裡分子的分布要比液體的稀疏些，也就是分子間的距離比液體內部的大一些。在液體內部，分子間的引力基本上等於斥力。在表面層中，由於分子間的距離比液體內部大，分子間的相互作用表現為引力。這種液體各部分間相互吸引的力，就叫表面張力。在表面張力的作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢，當表面張力大於水面上物體的重量時，物體就會浮在水面上。
在實驗的過程中，學生親身體會到水的物理特性——水的黏合性。水整體上是呈中性的，實際結構表明，它是由帶電的正負離子構成，被周圍的其他帶電的物質所吸引，這就是所謂的黏合。分子之間的黏合力很強，當與其他物質界面接觸時，比如空氣，就會形成黏合的表面並發生作用，即表現為表面張力。
在觀察到上述現象時，學生想到了以下幾個問題。
(1)臨界點處水滴數量會隨著硬幣大小而改變嗎？
(2)臨界點處水滴數量會因為硬幣界面不同而改變嗎？
(3)臨界點處水滴數量會因為硬幣的新舊不同而改變嗎？
改用不同的液體（如糖水、鹽水或者其他液體）做同樣的實驗，與使用普通水的實驗結果會有不同嗎？
在探究的過程中，學生可以登錄網站http://www.k12science.org/curriculum/
waterproj/waterchemistryactivities.shtml查閱相關資源連結，並向專家諮詢相關問題，還可以與其他參與者進行在線討論。
3.實驗三：水的物理特性有哪些？為什麼放在水面上的紙會漂浮在水面上？把紙放在水面上的方法或角度不同會不會導致不同的結果？
學生自由分組，每個小組準備好一些紙、一個叉子、一個水杯或燒杯，還有一些紙巾。然後預測一下把紙放在水裡會發生什麼現象？學生把紙通過叉子上的彈簧輕輕地劃入水面。儘量在水的表面上放多些紙，記下紙的數目。然後學生又試著使用不同的溶液（鹽水，糖水以及其他溶液）重複做這個實驗，與使用普通水的實驗結果作對比研究。收集數據，同組的同學可以相互對照一下各自搜集到的數據。評價方式：最後以實驗報告的形式向全班匯報本組所有成員實驗所得的數據。學生自評、互評相結合。
4.實驗四：水的化學特性有哪些？糖為什麼能在水中溶解？油為什麼不能在水中溶解？
固體溶解的實驗，學生自由分組，每個組準備好兩個容器，一個貼上標籤A，裡面裝有糖和水的混合物；另一個貼上標籤B，裝有沙子和水的混合物。大幅度搖晃容器10分鐘，然後觀察發生的現象，記下接下來5分鐘內混合物發生的變化。
液體的混合：準備好兩個量筒，每個量筒首先裝好25毫升的水，然後在其中一個量筒中加入25毫升的外用酒精，另一個量筒中加入25毫升的植物油。大幅度晃動一下，觀察每個量筒內發生的現象。實驗發現，酒精能夠完全溶解在水中並形成溶液，而植物油不能溶解在水中，只能乳化，即植物油分散成無數細小的液滴浮在水中，而不聚集成大的油珠，形成乳濁液。評價方式：以實驗報告的形式向全班匯報本組研究過程中所觀察到的現象。學生自評、互評相結合。