批判性思维是本科生进行科学研究需要具备的重要科学素养之一，同时该能力也可能对本科生的未来职业规划及发展产生重大影响。批判性思维的重要性可以从以下三个方面体现。第一，批判性思维可以使得本科生在学习过程中更加牢固地掌握重要的基础知识。本科阶段的基础知识是本科生未来进行科学研究的重中之重，也是本科教育的核心内容。因此，对科研工作感兴趣的本科生平时更应该高度重视基础课程和理论学习。
在学习过程中，若能够采用批判性思维方式进行独立的思考，本科生不仅能够更加牢固地掌握当前知识，后续对于知识的运用也会更加得心应手。第二，批判性思维可以极大地锻炼本科生的思辨能力。无论是科研还是未来其他的职业发展过程中，本科生都将面临众多的信息、因素和条件等。随着知识和信息传播加快，人们获取信息的渠道、途径及信息量均极大地增加。因而，网络新时代的人才需要更为强大的对信息进行有效提取、思考及辨析的能力。
第三，批判性思维是本科生进行科研创新的源泉。正所谓“不破不立”，很多优秀的科研成果正是基于对前人已有成果的深入思考，并进行批判性吸收的基础上而取得的。运用批判性思维的过程中，也需要注意以下几个问题。1. 围绕目标开展工作。在思考之前，应对目标对象有一个较为深刻的了解并适当补充必要的基础知识，这是开展批判性思考的必要条件。2. 关心真理，无问个人的对错。
正如亚里士多德的名言“吾爱吾师，吾更爱真理”所述，批判性思维的终极目的是进行真理本身的探讨，而不是不同立场的人为了维护自身立场而进行的诡辩。3. 从不同的角度看问题。本科生可以逐步丰富看问题的视角，包括从不同的方面、不同的身份去思考。基于此开展的批判性思考将更具有现实意义。