为解释中国英语学习者习得英语空间介词语义困难的原因，学者们进行了不同视角的研究，其中认知视角下的语义分析显得更为形象、科学和系统。认知语言学认为语义是以“意象图式”的形式储存于大脑中，介词的核心空间语义通过突显“意象图式原型”的某个侧面或投射意象图式拓展出非核心语义，产生认知难度各异的一词多义现象，从而引起中国英语学习者介词语义习得困难。虽然意象图式理论指导下的介词认知语义分析具有一定的理论合理性，但仍存在一些缺陷和不足。而且，其理论分析结果不一定完全符合中国英语学习者对介词语义的实际习得情况。因此，有必要对意象图式的语义描述系统进行详尽地阐述，并检验理论分析结果和中国英语学习者真实习得情况之间的匹配情况。首先，本文通过解构意象图式原型和变体来分析介词in各义项的语义；其次，依据认知组织原则组建介词in理想化的语义网络，预测中国英语学习者对介词in各义项的语义习得和相应意象图式的识别差异；然后通过实验测试，检验中国英语学习者对介词in各义项的实际习得情况是否与理论分析结果相一致；与此同时，验证本文的两个研究假设：意象图式的显性度和可及性影响着中国英语学习者对介词in各义项的语义识别和记忆；介词in的认知语义分析符合中国英语学习者对介词in的真实语义习得情况。为此，本研究选取32名通过大学英语四级的非英语专业的大学生参与本次实验测试。经数据分析后得出，理论分析的预测结果与实验测试的实际结果部分相一致，部分存在相反现象。中国英语学习者对介词in空间义项的语义习得与理论分析结果相一致，但对空间义项的意象图式（除意象图式原型外）的识别与理论分析的相反。中国英语学习者对介词in的隐喻义项的语义习得并没有形成如理论分析那样的层级性顺序，而且对其意象图式的识别情况也与理论预测的结果存在差异。通过对比介词in的空间义项和隐喻义项的习得，发现中国英语学习者对隐喻义项的语义习得好于空间义项，但其意象图式识别率却低于空间义项。研究表明，意象图式的认知语义分析虽不能完全预测中国英语学习者对介词语义的习得情况，但意象图式确实影响着中国英语学习者对介词in各义项的语义区别和判断。