在实验开始时，小明同学应将适量的白糖放入烧杯中，再加入等量的水，用玻璃棒搅拌，以帮助白糖充分溶解。在溶解过程中，他需要用温度计监测水温，并观察白糖的溶解情况。实验过程中，小明同学要定时记录白糖的溶解情况，包括未溶解的白糖数量、溶液的颜色、透明度和黏度等。同时，他还应该使用称量盘和电子天平来测量溶液的重量和浓度。收集到数据后，小明同学需要对数据进行分析，比如白糖的溶解速率、溶解度和溶液稳定性等。他可以将数据制成图表，以便更直观地观察溶解情况的变化趋势。