Tư duy phản biện (Critical Thinking) bao gồm các nguyên tắc, cơ sở lý luận, logic, suy nghĩ trên cơ sở chứng cứ (evidence-based). Tư duy phản biện yêu cầu tinh thần cởi mở và khả năng phân tích khách quan. Tư duy phản biện, đặc biệt khi ứng dụng trong khám phá, có thể bao gồm việc trí tưởng tượng, trực giác, cái nhìn sâu sắc. Tư duy phản biện có thể bao gồm tư duy phản xạ và siêu nhận thức - metacognition (suy nghĩ về suy nghĩ và nhận thức về nhận thức) của một người.
Dự án có nhiều trong tâm quản lý và cần nhận ra sự thiên vị, nhận ra nguyên nhân gốc của vấn đề, và xem xét các vấn đề thách thức, như là mơ hồ, phức tạp. Tư duy phản biện giúp đạt được các hành động như vậy.
Nhóm dự án vận dụng tư duy phản biện để:
- Tìm kiếm và thu thập những thông tin cần bằng, không thiên vị;
- Ghi nhận, phân tích, và giải quyết vấn đề;
- Nhận ra thiên vị, giả định không được nói, và giá trị;
- Sáng suốt trong việc sử dụng ngôn ngữ và ảnh hưởng đến chính mình và người khác;
- Phân tích dữ liệu và chứng cứ để đánh giá lý lẽ và quan điểm;
- Quan sát sự kiện để nhận ra hình mẫu và mối quan hệ;
- Vận dụng suy luận, quy nạp, suy diễn, suy luận một cách hợp lý;
- Xác định và nêu rõ các tiền đề sai, phép loại suy sai, lời nói cảm tính, và các suy luận thiếu logic.