杯子里先放了一块体积和它差不多大小的石头，石头与杯子的缝隙可以容纳沙子，当石头、沙子装满杯子，男孩根据沙子吸水、水能渗透沙子的科学规律，又在已经放满石头、沙子的杯中注入水。这样，从最初杯子空间被石头占据，进而被沙子、石头占据，最后被水、沙子、石头这几样“特性”鲜明的物质混合充满。
石头、沙子、水，这三种特征鲜明、特性互补的物体可以充满一个空杯子，但前提必须是先放石头，再放沙子，最后放水。故事中，当老师打破这个顺序和规律，先放沙子、水，并考问学生如果再想让石头也装进杯子里“该怎么放？”。结果，刚才那个充分发挥自己想象力的男孩，没有中老师的“套”。“男孩就把杯子里的沙子和水倒出来，先把石头放进去。”
男孩的举动，表面上看很简单。不就是重复第一次的做法步骤吗？为何刚才那个极具想象力极有创新意识的男孩，这回“走老路”，循规蹈矩了呢？这样的疑问正是故事想要给予读者的启示。套用一个流行述语，石头―沙子―水，最大限度的添满了杯子的空间。事实上，真正充满空杯子的是男孩的科学想象力，而男孩的科学想象力是建立在对物体特征充分把握、物质特性充分利用的基础上，建立在对科学占据空间的规律的基础上。这里的“科学占据空间”其实就是“全面、协调、可持续发展”的科学发展观在一次物理小实验的中的成功运用。
当老师先放石头时，第一次问学生满了吗，这个男孩说没满，还可以放沙子。假如第二个被补充到杯子里的不是沙子而是水，会怎样呢？可想而知，石头、水“充满”的杯子是无法再补充沙子的，已经“满了的”杯子因为补充的沙子会使得杯中的水溢出。
一个空杯子，当人们发挥主观能动性、发挥科学想象力，遵循“石头、沙子、水”的顺序，遵循物质特性派生的科学规律，我们就能够让杯子的空间得到最丰富的充满。反之，如果不顾事物与事物之间产生影响关联所固有的规律，只一味地想当然的“添满”，不仅达不到预想目的，而且会适得其反。
小小杯中折射的“科学发展观”，不也值得人类在工农业发展、环境保护、城市扩张的大课题上反思吗？为什么马路越修越宽而交通却越来越堵塞？为什么高层小区越建越密而人们的精神家园却越来越空虚？为什么太湖巢湖水质在科技发达的今天污染越来越严重？事实证明，“发展”不能不顾生态平衡，遵循科学规律才能发挥物质特性的潜能，否则就会事倍功半，甚至遭到“文明的惩罚”。
