La palabra modelo tiene múltiples significados que se aplican en diversos contextos. Al mismo tiempo, es una palabra de uso común: salió un nuevo modelo de notebook, maneja un auto último modelo, el modelo económico no es el adecuado. En ocasiones, el significado puede ser confuso.
Tengo la sensación de estar en el post equivocado
Cuando inicié la maestría, hubo una conferencia en la que los investigadores presentarían los temas de tesis que tenían disponibles. En ese momento, yo estaba en busca de un tema de tesis y asistí. Un tema llamó mi atención: «Tutores Inteligentes» en la cual, el objetivo era el aprendizaje automático de modelos del estudiante para un problema de control (el péndulo invertido). No me quedaba claro qué significaba obtener modelos del estudiante; lo que me gustó eran las técnicas de aprendizaje automático que se aplicarían. Ya entendería de qué se trataba el asunto de los modelos.
Una vez tomado el tema de tesis, me di cuenta de que el modelo esperado consistía en el conocimiento de cómo funciona el mundo. El mundo era el péndulo, las variables que intervenían en su control. Lo que se esperaba era la descripción explícita del comportamiento de los estudiantes al controlar el péndulo. Por medio de algoritmos de inducción se obtuvieron conjuntos de reglas que describían el desempeño de los estudiantes.
Si vemos la analogía con el perro que aprende a sentarse, el modelo es el conjunto de reglas que hace que se siente: Si mi humano dijo Siéntate y estoy en la sala y mi pata-inferior-derecha = no-flexionada, entonces la flexiono. Las reglas expresan las relaciones entre las variables del problema y asignan una acción para el estado actual de las variables.
De esta manera, a la palabra modelo se le quitó el velo y lo que siguió fue la parte interesante: la inducción.
La que escribe. Absoluta fan de los cuellos de tortuga. 
Cinta canela 
> el modelo esperado consistía en el conocimiento de cómo funciona el mundo.
Esa definición no me parece muy clara. Creo que es más preciso decir que un modelo es una _abstracción_ del mundo real, una _representación mental_ del fenómeno estudiado, al que se le quitan los detalles y se queda uno con la esencia que los describe de manera general pero claramente identificable.
Si, en cuanto a precisión tienes razón, es más preciso decir «un modelo es una abstracción del mundo real». Sin embargo, creo que para un neófito esa definición lo dejaría en el mismo punto.
Usando tus palabras, podríamos completar diciendo que «un modelo es una descripción del fenómeno estudiado …». Esa descripción puede darse en formas distintas, desde expresiones matemáticas, gráficas hasta lenguaje cercano al natural.